科研优势

泛生子创新科研服务团队由癌症基因组学专家、生物信息专家,科研实验团队以及项目管理团队共同组成,具有丰富的癌症基因组学研究及临床转化经验。国际上,泛生子不仅在美国北卡三角园区建有海外研发中心,并与美国杜克大学建立长期深入的合作关系,同时与约翰霍普金斯大学Bert Vogelstein教授团队建立了中国独家战略合作伙伴关系。在国内,泛生子与多家知名三甲医院建立长期稳定的科研合作机制,已共同发表数十篇在行业颇具影响力的研究论文,并将持续不断地为我们的合作伙伴提供一流的个性化定制科研服务。

科研服务
测序服务
癌症全基因组重测序
癌症全基因组重测序

全基因组测序(Whole Genome Sequencing, WGS)是利用高通量测序平台对人类不同个体或群体进行全基因组测序,并在个体或群体水平上,全面挖掘DNA水平的遗传变异,为筛选癌症驱动基因,研究癌症发病机理提供重要信息。

  • 技术优势:CNV和SV检测;病毒整合位点检测;非编码区突变检测;有效数据覆盖均一;测序周期短
    技术路线:见左图
  • 技术参数
    • 样本要求

      样品类型:DNA样品

      样品总量:≥1.0ug DNA(提取自新鲜及冻存样本)

      ≥1.5ug DNA(提取自FFPE样本)

      样品浓度:≥20 ng/ul

    • 捕获平台:Agilent SureSelect Kit
    • 测序平台:HiSeq X Ten
    • 测序策略:HiSeq PE150
    • 测序深度:肿瘤癌组织(50X),癌旁组织/血液样本(30X),遗传病(30~50X)
    • 数据量:1.8 Tb
    • 项目周期:48个自然日


癌症全外显子组测序
癌症全外显子组测序

外显子组测序(Whole Exome Sequencing, WES)是利用探针杂交富集外显子区域的DNA 序列,通过高通量测序,发现与蛋白质功能变异相关遗传突变的技术手段。相比于全基因组测序,全外显子组测序更加经济、高效。

  • 技术优势:          
           ①直接对蛋白编码序列进行测序,找出影响蛋白结构的变异
           ②高深度测序,可发现常见变异及频率低于1% 的罕见变异         
           ③针对外显子组区域测序,约占基因组的1%,有效降低费用,周期和工作量
    技术路线:见左图
  • 技术参数
    • 样本要求

      样品类型:DNA样品

      样品总量:≥1.0ug DNA(提取自新鲜及冻存样本); ≥1.5ug DNA(提取自FFPE样本)

      样品浓度:≥20 ng/ul

    • 捕获平台:Agilent SureSelect Kit
    • 测序策略:HiSeq PE150
    • 测序深度:肿瘤癌组织(200X),癌旁组织/血液样本(100X)
    • 项目周期:42个自然日


癌症目标区域捕获测序
癌症目标区域捕获测序

目标区域测序(Target region sequencing)是通过定制目标基因组区域的探针,与基因组DNA进行杂交,将目标区域DNA富集后进行高通量测序的技术手段。通过对大量样本的目标区域研究,有助于发现和验证癌症相关候选基因或相关位点,在分子诊断开发方面有着巨大的应用潜力。

  • 技术优势:
    技术路线:见左图
    • ①高密度信息:针对目的基因组区域进行遗传变异位点检测

      ②高准确性:对特定区域深入研究,得到更深的覆盖度和更高的数据准确性,提高了对稀有变异的检测能力

      ③高性价比:更经济有效,更高通量,适合大样本量研究

      ④更快捷:缩短研究周期,加快文章发表与加速科研成果

  • 技术参数
    • 样本要求

      样品类型:DNA样品

      样品总量:≥1.0ug DNA(提取自新鲜及冻存样本); ≥1.5ug DNA(提取自FFPE样本)

      样品浓度:≥20 ng/ul

    • 捕获平台:Agilent SureSelect Kit
    • 测序平台:HiSeq X™ Ten
    • 测序深度:肿瘤癌组织(500X),癌旁组织/血液样本(250X)
    • 项目周期:42个自然日


癌症mRNA转录组测序
癌症mRNA转录组测序

癌转录组测序是基于HiSeq4000和X Ten平台,对癌细胞或癌变组织在某个时期转录的所有mRNA进行测序,可研究已知转录本,亦可挖掘新转录本,全面快速地获得mRNA序列和丰度信息。

  • 技术路线:见左图
  • 技术参数
    • 样本要求

      RNA样品总量≥1.5ug

      RNA样品浓度≥50 ng/ul

    • 文库类型:普通转录组文库、链特异性转录组文库
    • 测序策略:HiSeq PE150
    • 数据量:≥12G
    • 项目周期:42天


癌症长链非编码RNA转录组测序
癌症长链非编码RNA转录组测序

ncRNA(long noncoding RNA)是长度超过200 nt 的长链非编码RNA,通过与DNA、RNA 或蛋白质结合,在表观遗传、转录及转录后等水平调控基因表达,与人类癌症发生发展有密切联系。LncRNA-seq 主要分析研究细胞或组织在某个特定时期转录出的所有lncRNA和mRNA。

  • 技术路线:见左图
  • 技术参数
    • 样本要求

      RNA样品总量≥1.5ug

      RNA样品浓度≥100 ng/ul

    • 测序策略:HiSeq PE150
    • 数据量:一般深度:12Gb clean data
    • 高深度:24Gb clean data
    • 项目周期:60个自然日


癌症相关免疫组库测序
癌症相关免疫组库测序

免疫组库(Immune Repertoire sequencing(IR-SEQ))包括个体内的所有特异性不同的T淋巴细胞和B淋巴细胞克隆总和。T细胞受体(TCR)和B细胞受体(BCR)是特异性识别抗原和介导免疫应答的分子,TCR/BCR的多样性直接反应了机体免疫应答的状态。泛生子以多重PCR或5’RACE技术目的扩增决定B细胞受体(BCR)或T细胞受体(TCR)多样性的互补决定区(CDR区),再结合高通量测序技术,全面评估免疫系统的多样性,深入挖掘免疫组库与疾病的关系。免疫组库在疾病的早期诊断、抗体发掘、疫苗设计、认识免疫系统发育、感染性疾病治疗、自身免疫系统疾病治疗以及癌症的免疫治疗等领域都具有巨大的应用价值。

  • 技术路线:见左图
  • 技术参数
    • 样本要求

      样品类型:RNA样品

      样品总量:≥3ug RNA(提取自外周血样本); ≥5ug RNA(提取自组织样本)

      样品浓度:≥20 ng/ul

    • 测序策略:HiSeq PE150
    • 数据量:一般深度:12Gb clean data
    • 高深度:24Gb clean data
    • 项目周期:60个自然日


应用方向
基因组学
癌症突变图谱分析
癌症突变图谱分析

肿瘤生成很大程度上是由各种形式的DNA突变累积驱动的。通过高通量测序,对肿瘤组织的点突变(SNV)、小片段插入和缺失(InDel),拷贝数变异(SCNAs)和结构变异(SV)进行分析是对癌症基因组的基本描述。同时也是寻找致癌基因/抑癌基因,靶向治疗靶点,分子分型,耐药机制等研究的基础。

癌症分子分型分析
癌症分子分型分析

由于不同癌症之间具有很多相似性,传统上癌症被认为是一类由基因突变累计导致的使细胞拥有无限制分裂和侵袭能力的复杂病。随着我们对癌症的研究愈发清晰,现代医学逐渐发现癌症可以进一步分为由不同突变诱导的临床表现不尽相同的疾病。在许多癌症中,分子分型具有重要的临床指导意义。分子分型也逐渐成为癌症分型和推进个体化医疗的重要环节。

癌症驱动基因/分子标志物挖掘
癌症驱动基因/分子标志物挖掘

癌症是一种复杂的疾病,是体细胞突变积累的结果。通常癌细胞中的突变分为驱动突变(Driver mutation)和乘客突变(Passenger mutation)两种类型。驱动基因是促使癌症发生的重要基因并对肿瘤的发展起着重要作用。同时,驱动突变也是癌症靶向治疗的重要靶点。检测驱动突变及驱动基因可以进一步理解肿瘤形成的分子机理从而开发更有效的药物治疗癌症。

肿瘤标志物(Tumor Marker)可以是任何可提供治疗指导意义的肿瘤特征。除了常见的靶向药突变靶点,还有指导免疫治疗的PD-L1表达、微卫星不稳定性(MSI)、肿瘤突变负荷(TMB)、错配修复缺陷(dMMR)以及肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)等,通过对分子标志物的挖掘可以为临床提供更多有价值的医学信息,帮助实现个体化肿瘤精准医疗。

癌症异质性和克隆演化分析
癌症异质性和克隆演化分析

肿瘤的异质性是恶性肿瘤的特征之一,是指肿瘤病灶内存在包含不同突变的肿瘤细胞亚群。不同亚群具有功能差异并与肿瘤的发展、侵袭转移、复发预后以及药物反应等密切相关。克隆结构分析是研究肿瘤异质性的主要方法之一。对于肿瘤转移或复发的患者,通过比较这些肿瘤或样本间的共有突变和特有突变,构建出它们的进化关系,从而直观地反映出不同样本间的异质性,揭示肿瘤的发展历程。

功能组学
癌症相关基因差异表达和表达网络分析
癌症相关基因差异表达和表达网络分析

肿瘤的发生发展大多伴随着基因表达的变化。Microarray在过去常被用来寻找此种联系。随着测序技术的发展,mRNA测序(RNA-Seq)在很大程度上已经代替Microarray用来探究癌症转录组表达水平和结构,进而揭示肿瘤相关的代谢通路改变,这有助于揭示肿瘤发生发展过程中的分子机制、提示影响癌症疗效和预后的因素。


图A:mRNA差异表达分析结果展示,或者mRNA无监督聚类以提示肿瘤的分子亚型(2018-Cancer Cell-The Integrated Genomic Landscape of Thymic Epithelial Tumors.Figure S4A)。


图B:差异基因间的相互作用,可能识别组间发生变化的模块(module或network)。


图C:对差异基因进行功能富集,从信号通路等基因集合的角度,进一步揭示肿瘤发生发展和治疗中起着重要作用的生物过程(2017-Nature communications-Comprehensive analysis of normal adjacent to tumor transcriptomes.Figure3d)。


癌症基因转录本可变剪切
癌症基因转录本可变剪切

可变剪接是调节基因表达和蛋白质多样性的重要机制。同一基因经过不同剪切会产生具有不同生物学功能的蛋白。可变剪接在肿瘤中很常见,与细胞凋亡、细胞周期调控、入侵和转移等多种生物学功能相关。RNA测序可以检测转录组水平发生改变的可变剪接,进而探究特定剪切在癌症发生发展中所起的生物学作用。


图A:常见的可变剪接形式(2011-Genome Research-Conservation of an RNA regulatory map between Drosophila and mammals. Figure 2)。


图B:基因的可变剪接事件示例(2011-Genome Research-Conservation of an RNA regulatory map between Drosophila and mammals. Figure 3C)。


癌症表观遗传组分析
癌症表观遗传组分析

DNA甲基化和去甲基化能够调控基因的表达,这在正常发育、疾病、尤其是癌症中起着关键作用。高通量甲基化水平检测可以识别肿瘤中甲基化水平发生显著变化的甲基化位点,在肿瘤的早诊、分型、预后等方面具有重要意义。


图A:DNA甲基化的差异分析结果展示,或者基于DNA甲基化的聚类以提示肿瘤的分型、预后等(2014.4-Nature-Comprehensive molecular profiling of lung adenocarcinoma. Figure 5)。


图B、C:差异甲基化位点的GO和KEGG富集,提示肿瘤发生发展和治疗中起着重要作用的生物过程。


癌症长链非编码RNA (LncRNA) 分析
癌症长链非编码RNA (LncRNA) 分析

长链非编码RNA(LncRNA)在染色体修饰、X染色体沉默、基因印记、基因的表达与关闭等方面发挥重要的调控作用。通过lncRNA测序,可以获得已知lncRNA和新lncRNA在肿瘤发生发展中的异常表达,分析lncRNA对mRNA的调控,这有助于明确lncRNA与肿瘤的发生发展、分期、预后及复发的关系。

临床研究
癌症靶向药疗效监控 (液体活检)
癌症靶向药疗效监控 (液体活检)

液体活检正迅速成为标准肿瘤活检的一种重要的微创检测手段,其检测结果多数情况下与肿瘤活检高度一致。同时其非侵入式的优势使对肿瘤的长期连续监测成为可能。与传统肿瘤穿刺活检相比,液体活检可以更好地克服肿瘤分子异质性。在不同癌种中,基于不同体液来源(如血液、尿液、粪便、脑脊液、唾液、胸水和腹水)的ctDNA检测已被广泛应用于肿瘤监测。并且,基于ctDNA的癌症早筛也是当下研究热点。

癌症免疫疗效标志物研究
癌症免疫疗效标志物研究

癌症免疫疗法致力于纠正免疫系统对肿瘤的重新识别和杀伤。与传统疗法相比,免疫疗法因其可以实现对肿瘤更广泛的识别和理论上的低复发率而寄予厚望。同时,相较于具有明确用药靶点和耐药机制的癌症靶向治疗,癌症免疫疗法因其直接作用于肿瘤和免疫系统的相互作用而变得较难评估。肿瘤的异质性,主要组织相容性复合体(MHC),免疫细胞对新抗原的识别和呈递能力,免疫细胞的激活和回流能力,免疫细胞的浸润和对癌细胞的识别能力,肿瘤微环境对免疫细胞的抑制能力等许多因素影响着免疫疗法的效果。基于高通量测序结合细胞实验的多组学研究将在评估癌症免疫疗法效果评估中起到重要作用。

肿瘤新抗原
肿瘤新抗原

癌症在发展过程中伴随着部分肿瘤细胞的凋零。裂解肿瘤细胞中含有肿瘤新抗原(neoantigen)的肽段(epitope)会游离在循环系统时被抗原提呈细胞(APC)识别并呈递给淋巴结的免疫细胞以起始免疫应答反映。通过各种生物工程技术(如免疫疫苗,CAR-T和TCR-T)促进此免疫识别过程一直是癌症治疗研究的热点。这些研究的基础是对具有免疫原型的新抗原的识别。这其中涉及准确地癌症突变检测,表达水平检测,HLA分析以及肽段与HLA的结合强度预测。

科研成果

泛生子科研团队拥有二十余年癌症基因组学研究及临床转化研究经验。国际上,泛生子在美国北卡洛琳娜州三角园区建有海外研发中心,并与美国杜克大学建立长期深入的合作关系,同约翰霍普金斯大学Bert Vogelstein教授团队建立了中国独家战略合作伙伴关系。在国内,泛生子还与多家知名三甲医院建立合作机制,这其中包括:北京天坛医院、中国医学科学院肿瘤医院、上海华山医院、北京大学肿瘤医院、复旦大学附属华山医院、浙江省人民医院等,研究领域涵盖脑肿瘤、肺癌、胃癌、食管癌、结直肠癌、肝癌、乳腺癌、甲状腺癌等多种癌症。已产出几十篇在行业颇具影响力的研究论文(Science、Nature、New England Journal of Medicine),其强大的科学研发实力和高效的临床转化能力已获得业内的高度认可。

测序平台

泛生子与美国赛默飞世尔科技公司进行战略合作,共建世界级的标准化实验室,为科学家提供优质的解决方案。目前,泛生子拥有国际上先进、全面、多元的检测平台,可以快速准确地针对样本的各类型分子进行检测,为癌症基因组学研究及应用提供强有力的支持:二代测序(NGS)、一代测序(Sanger)、数字PCR(Digital PCR)、荧光定量PCR(qPCR)、焦磷酸测序(Pyrose-quencing)、荧光毛细管电泳、荧光原位杂交(FISH)、免疫组化(IHC)。仪器设备包括Novoseq 6000、HiSeq X Ten、HiSeq 4000、MiSeq、NextSeq、QuantStudio、RainDance、PyroMark等。HiSeq X Ten 测序系统,是目前世界上领先的高效率、低成本的测序系统,每年能够完成18,000 例人类全基因组测序。基于以上平台,泛生子可以实现快速、准确的全基因组测序、全外显子组测序,转录组测序,液态活检等测序服务,为癌症的基因组学研究提供强有力的技术支持与一流的解决方案。

Miseq系列
Miseq系列
Nextseq系列
Nextseq系列
Hiseq系列
Hiseq系列
Novaseq系列
Novaseq系列
计算平台
计算平台

泛生子拥有基于高峰值大容量的计算中心以及一系列具有自主知识产权的信息分析软件,与世界著名的基因检测公司Personal Genomic Diagnostics(由约翰霍普金斯大学Bert Vogelstein教授等创建)建立了独家战略合作关系,并共同开发了世界前沿的癌症测序数据解读技术平台。

泛生子高性能计算平台能够出色的完成海量生物信息数据的存储、大规模的基因组学数据的处理和分析工作;同时,泛生子拥有多个与国际同步的癌症基因组数据库,能够及时有效地获取国际领域前沿热点,实时整合全球范围的基因突变及药物靶向信息,为合作伙伴提供优质的癌症基因组学分析服务。


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