高通量測序 (Next Generation Sequencing,NGS) 技術因其通量、成本和效率等各方面的優(yōu)勢,在腫瘤、遺傳病及病原微生物檢測領域發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著相關臨床研究的持續(xù)深入,政策法規(guī)的引導與完善,進一步推動了該技術在院內(nèi)本地化的應用。“玩轉(zhuǎn)NGS實驗室”專欄旨在從多角度探討NGS技術院內(nèi)本地化應用的相關規(guī)范、應用項目及重要進展,推動NGS技術的臨床轉(zhuǎn)化。 臨床實驗室的規(guī)范化建設和標準化管理是技術應用的先決條件。目前開展高通量測序(NGS)檢測的實驗室主要依據(jù)是參照《醫(yī)療機構臨床基因擴增檢驗實驗室管理辦法》。實驗室的總體設計與要求參考《分子病理診斷實驗室建設指南(試行)》、《個體化醫(yī)學檢測質(zhì)量保證指南》、《腫瘤個體化治療檢測技術指南》、《個體化醫(yī)學檢測實驗室管理辦法》、《測序技術的個體化醫(yī)學檢測應用技術指南(試行)》進行、《高通量測序技術臨床規(guī)范化應用北京專家共識(腫瘤部分)》、《國家衛(wèi)生計生委關于印發(fā)醫(yī)學檢驗實驗室基本標準和管理規(guī)范(試行)的通知》等相關規(guī)范。[1-6] 高通量測序?qū)嶒炇矣址QNGS實驗室,以高通量測序技術為主要檢測手段,完成臨床疾病篩查或輔助診斷等項目。 NGS實驗室建設的基本條件[1-5] 01 實驗室要求 實驗室建設符合臨檢中心的相關規(guī)定。依據(jù)衛(wèi)辦醫(yī)政發(fā)[2010]194號文件《醫(yī)療機構臨床基因擴增檢驗實驗室管理辦法》,實驗室在通過省級衛(wèi)生行政部門相應技術審核和登記備案后,方可開展臨床檢測工作。 02 實驗室開展項目 實驗室擬開展的NGS檢測項目必須基于醫(yī)學科學證據(jù),有明確的臨床預期用途,例如疾病鑒別診斷或輔助診斷、治療藥物選擇、預后判斷等。檢測申請單、結果分析、解釋和臨床決策必須基于醫(yī)學科學證據(jù)。 03 實驗室檢測設備 實驗室應配備滿足臨床檢測項目需求的儀器設備。選擇國家藥品監(jiān)督管理局(NMPA)批準的高通量測序儀及配套服務器,高通量測序檢測試劑盒,自動分析軟件,實驗室樣本信息管理系統(tǒng)等。 04 實驗室使用試劑 實驗室應優(yōu)先選擇國家藥品監(jiān)督管理局(NMPA)批準的試劑,或經(jīng)過審核后具有嚴格標準操作規(guī)程(SOP)的自配試劑(LDT),所建立的LDTs試劑禁止商品化或在其他實驗室使用。 所采用的測定方法特異性好,靈敏度、準確度、精密度符合國家衛(wèi)生計生委臨床檢驗中心、IFCC、WHO等推薦的方法性能。 所用標準品或標準參考物符合國家衛(wèi)生計生委臨床檢驗中心推薦的標準和要求。 05 實驗室人員資質(zhì)要求 實驗室應具有可滿足開展檢測要求的有關的臨床病理學、分子生物學相關專業(yè)教育背景、工作經(jīng)驗的醫(yī)學和生物學等專業(yè)人員。 實驗室人員必須參加充分的內(nèi)外部理論和技能培訓并通過考核,同時具有臨檢中心《臨床基因擴增實驗室技術人員培訓合格證》。 數(shù)據(jù)分析人員應具有臨床醫(yī)學、分子生物學或遺傳學知識背景并經(jīng)生物信息學培訓。 最終報告簽發(fā)人員應具備醫(yī)學分子生物學知識背景,熟練使用相關數(shù)據(jù)庫,掌握本領域的指南,了解相關研究的最新進展。 06 實驗室制度管理 必須建立嚴格的實驗室管理制度、建立標準化操作程序(SOP)、建立質(zhì)量管理系列文件等,確保實驗室日常運行符合國家衛(wèi)生部的要求,確保檢測結果準確、確保實驗室衛(wèi)生安全,確保實驗室長期穩(wěn)定運行。 07 實驗室環(huán)境要求 NGS臨床應用必須在無菌無塵環(huán)境下進行操作。 NGS實驗室的分區(qū) 《高通量測序技術臨床檢測規(guī)范化應用北京專家共識(第一版通用部分)》表示:高通量測序操作步驟多、程序復雜,分為“濕實驗(wet bench)”和“干實驗(dry bench)”兩個階段: “濕實驗”包括樣本預處理、核酸提取、基因組的片段化、建庫、擴增、靶序列富集、混樣、測序前準備及測序等; “干實驗”包括測序后的數(shù)據(jù)質(zhì)量分析、比對、變異識別、注釋和結果報告與解釋等環(huán)節(jié)。[5] 圖1.腫瘤診斷技術流程圖[9] NGS的實驗室比常規(guī)PCR實驗室有更高的要求,NGS項目檢測中腫瘤診斷與治療的要求最為嚴格。實驗室需根據(jù)擬開展的檢測項目數(shù)量、檢測技術流程、測序平臺和工作量大小來制定實驗室分區(qū)設計的方案。 根據(jù)常規(guī)NGS操作步驟,NGS實驗室大致可分為以下區(qū)域: (1)試劑儲存和準備區(qū); (2)樣本前處理區(qū); (3)樣本制備區(qū); (4)文庫制備區(qū); (5)雜交捕獲區(qū)/多重PCR區(qū)域(第一擴增區(qū)): (6)純化一區(qū); (7)文庫擴增區(qū)(第二擴增區(qū)); (8)純化二區(qū); (9)測序區(qū); (10)潔凈走廊及污染走廊區(qū)域。[1],[7-8] 圖2.腫瘤NGS診斷實驗室平臺主要區(qū)域及流轉(zhuǎn)示意圖[9] 只有規(guī)范設置實驗區(qū)域, 才能降低或者避免實驗中可能出現(xiàn)的污染[10]。 NGS實驗室的規(guī)范化建設和標準化管理極大保障并推動了技術的臨床轉(zhuǎn)化應用。 參考文獻 [1] 《臨床分子病理實驗室二代基因測序檢測專家共識》編寫組. 臨床分子病理實驗室二代基因測序檢測專家共識[J]. 中華病理學雜志, 2017, 46(003):145-148. [2] 中華醫(yī)學會病理學分會,中國醫(yī)師協(xié)會病理科醫(yī)師分會,中國抗癌協(xié)會腫瘤病理專業(yè)委員會,等. 分子病理診斷實驗室建設指南(試行)[J].中華病理學雜志,2015, 44(6): 369-371. DOI: 10. 3760/cma. J. issn. 0529-5807. 2015. 06. 001. [3] 中華人民共和國衛(wèi)生部. 醫(yī)療機構臨床基因擴增檢驗實驗室管理辦法[S]. 2010-12-06. [4] 中華人民共和國衛(wèi)生部. 腫瘤個體化治療檢測技術指南(試行)[S]. 2015-7-31. [5] 北京市臨床檢驗中心,北京醫(yī)學會檢驗醫(yī)學分會,首都醫(yī)科大學臨床檢驗診斷學系,北京市醫(yī)學檢驗質(zhì)量控制和改進中心. 高通量測序技術臨床規(guī)范化應用北京專家共識(腫瘤部分). 中華醫(yī)學雜質(zhì), DOI:10.3760/cma.j.issn.0376?2491.2019.43.008. [6]北京市臨床檢驗中心 北京醫(yī)學會檢驗醫(yī)學分會 首都醫(yī)科大學臨床檢驗診斷學系 北京市醫(yī)學檢驗質(zhì)量控制和改進中心.《國家衛(wèi)生計生委關于印發(fā)醫(yī)學檢驗實驗室基本標準和管理規(guī)范(試行)的通知》《中華醫(yī)學雜志》 2020年09期 [7] 中華人民共和國衛(wèi)生部. 醫(yī)療機構臨床基因擴增檢驗實驗室管理辦法[S]. 2010-12-06. [8] 分子病理實驗室設計要求及體會[J]. 診斷病理學雜志, 2018, 25(11):57-58. [9] 李金明主編. 高通量測序技術. 北京:科學出版社, 2018.12. [10] 上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院. 第二代測序技術在腫瘤診療中的應用及其價值與風險[A]. 檢驗醫(yī)學, 1673-8640(2017)04-0245-05. 10.3969/j.issn.1673-8640.2017.04.001. 泛生子(納斯達克代碼:GTH)是全球前沿的癌癥精準醫(yī)療公司,專注癌癥基因組學的研究和應用,提供癌癥早期篩查、用藥指導、預后監(jiān)測、腫瘤新藥研發(fā)服務等覆蓋癌癥全周期的產(chǎn)品與服務,致力于將創(chuàng)新基因組學技術,應用于與癌癥相關的診斷、治療,最終戰(zhàn)勝癌癥。 4000-996-336 www.genetronhealth.com
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