4基因芯片技术在结核病临床诊断中的应用

基因芯片技术在结核病临床诊断中的应用1汇报提纲基因芯片简介基因芯片技术在结核病临床诊断中的应用2生物芯片定义简而言之：生物芯片是指能对生物分子、核酸、细胞和组织进行快速并行处理和分析的微型器件。31000多篇Cell、Nature及Science文章生物芯片特点43减少样品使用量和反应液体积多样性高通量微型化可以进行多样品、多指标分析大大提高实验速度芯片实验室—生物芯片发展的最终目标1998年，美国纳米基因公司的程京和他的同事首次报道了用芯片实验室实现了从样品制备到反应结果检测的全部分析过程。耗能低、污染小更可靠、更廉价、更快捷安全性6样品制备生化反应结果检测微流控芯片的工作原理生物芯片大家族777用于核酸分析（如基因芯片）用于组织分析用于细胞分析7用于蛋白分析耳聋芯片抗核抗体芯片基因与疾病的关系核酸芯片核酸芯片技术家族遗传信息？环境影响？生理代谢状况？癌症的危险性？10临床用基因芯片待检样品基片点样针探针生物芯片的工作原理国外生物芯片在诊断中的应用情况2004年12月：美国药监局为罗氏公司药物代谢的基因分型芯片颁证2007年2月：美国药监局为荷兰Agendia公司乳腺癌预后基因分型芯片颁证2008年7月美国Pathwork公司的TOO芯片（TissueofOriginTest）获得美国药监局证书。该芯片包含1500个基因，根据基因表达谱的变化来检测肿瘤细胞的组织来源。奥地利VBCGenomics公司过敏源检测蛋白芯片获欧盟CE认证12生物芯片在国内临床诊断领域的应用健康患病13疾病预测：个体遗传检测芯片14HLA分型检测基因芯片系统点样仪芯片杂交仪激光共焦扫描仪2500人份芯片专用分型软件医疗器械证个体化诊治：高精度：分型精度国际最高（＞99％）高通量：分析通量国际最高（一次10,000个样品）低成本：分析每份样品节省1/3开销（近￥150）可靠性：已连续为中华骨髓库使用分析样品1，400,000份辐射性：已签署向西班牙出口9套系统的协议MolecularImmunology,40:501-507,2003.（IF=3.6）基因芯片重要传播者——程京院士博奥生物有限公司总裁兼技术总监，生物芯片北京国家工程研究中心主任，中国工程院院士，清华大学医学院教授、博导，教育部长江学者计划特聘教授。留学英国史查克莱大学获司法生物学博士学位，曾任美国宾夕法尼亚大学研究助理教授、Nanogen公司首席科学家和AVIVABiosciences公司技术总监。中国工程院院士清华大学医学院教授，博导长江学者计划特聘教授国务院办公厅高科技讲座（2000.2.29）中关村尝试：公司＋国家工程研究中心模式17生物芯片北京国家工程研究中心+博奥生物有限公司清华大学+中国医学科学院+军事医学科学院+华中科技大学领导关怀2010年5月6日，中共中央总书记、国家主席胡锦涛陪同朝鲜劳动党总书记、国防委员会委员长金正日莅临博奥生物参观访问。2008年12月27日，中共中央政治局常委、国务院总理温家宝，中共中央政治局委员、国务委员刘延东等莅临博奥生物考察。18领导关怀部分资质和证书具有自主知识产权的各类生物芯片自主研发的各种仪器平台TextTextTextTextTextCyclename软件和数据库24汇报提纲基因芯片简介基因芯片技术在结核病临床诊断中的应用结核/NTM感染、耐药结核病快速诊断整体解决方案博奥生物有限公司医学技术事业部田文标26汇报提纲背景概述结核病快速诊断系统简介临床应用总结27临床背景结核（TB）感染肆虐全球（30%）非结核分枝杆菌（NTM）异军突起合并感染日益增多（HIV、免疫低下人群）氨基糖苷类药物致聋问题日益突出（68万，3.4%）28HIV相关结核病发生结核病几率：34倍合并感染：100-120万/880万,12-14%死亡人数：110万死于HIV阴性结核病35万死于HIV相关性结核病24%29临床面临问题涂阳结核疑似患者的鉴别诊断：TB/NTM?菌阴结核的早期诊断：灵敏度、检出率TB/NTM的治疗延误：诊断延误抗结核治疗中的药毒性问题（一针致聋）鉴别诊断+灵敏度+时效性+药毒性监测30实验室诊断现状抗酸涂片：灵敏度低，易漏诊不能区分TB/NTM菌种鉴定、药敏试验：再加4-8周细菌培养：耗时4-8周灵敏度、时效性、快速鉴别诊断均无法实现！晶芯®分枝杆菌核酸检测试剂盒晶芯®分枝杆菌菌种鉴定试剂盒晶芯®结核分枝杆菌耐药基因检测试剂盒晶芯®九项遗传性耳聋基因检测试剂盒MDR早期诊断药毒性监测”晶芯”结核病快速诊断系统菌种鉴定筛查、鉴别诊断实时荧光PCR基因芯片快速检测平台”晶芯”结核病分子诊断系统全部产品均获得SFDA和CE认证3小时区分TB/NTM感染，第一时间确诊；6小时完成菌种鉴定，准确锁定感染病原体；6小时诊断耐药性结核，有效阻止耐药结核菌传播。能做些什么？323-6小时实时荧光PCR技术的临床应用：结核病的筛查与鉴别诊断33高效：一个样本可同时检测结核分枝杆菌和NTM快速：4周（菌培）3小时灵敏：10个菌/反应（TB）；102个菌/反应（NTM）34产品之一：分枝杆菌核酸检测试剂盒功能：TB快速筛查；TB/NTM鉴别诊断唯一获得认证的可以快速区分TB和NTM感染的PCR产品35NTM：4.3%-11.1%-22.9%NTM病与结核病在病理表现、影像学表现及临床症状方面极为相似，不易鉴别，但对抗结核药耐药率高达80%以上。为何要区分TB和NTM？NTM病、TB及常见细菌感染治疗方案各不相同。需区别对待，进行针对性治疗。36非结核分枝杆菌（NTM）：4.3%-11.1%-22.9%（83/363）——全国第五次结核病流行病学抽样调查资料汇编，2011.12第一版p26，王宇NTM数据更新肖和平教授——2012年第13届全国结核病诊断与治疗新进展学习班第七届《上海3.24结核病论坛》全国非结核分支杆菌病研讨会37TB感染无TB感染•NTM•其他常见菌TB感染NTM感染无分枝杆菌感染区分TB和NTM的优势何在？普通PCR产品博奥PCR产品提高治疗针对性只能区分（单指标）同时区分（双指标）性能评测：临床试验结果医院名称临床特异性（%）涂阳灵敏度（%）涂阴灵敏度（%）北京老年医院99.395.914.5309医院10098.731.9北京结核病控制研究所96.996.723.8平均值（1017例）98.99724.439涂阴肺结核（40%~60%）：近一半的病人将发展为涂阳,成为新的传染源。以影像学诊断为基础的菌阴肺结核患病率/新报告病例涂阳肺结核涂阴肺结核中国（2000流调）中国（2006新）印度（2006新）美国（2006新）德国（2006新）367/10万71/10万107/10万5/10万6/10万122/10万35/10万48/10万2/10万2/10万245/10万（67%）36/10万（51%）59/10万(55%)3/10万（60%）4/10万（67%）涂阴肺结核的诊断是临床诊断难点；涂阴肺结核会延误治疗，严重妨碍结核疫情的控制。40小结快速确诊：避免延误治疗及时鉴别：避免NTM误诊为结核提高检出灵敏度：及早控制潜伏感染41分枝杆菌菌种鉴定MDR早期诊断药毒性监测晶芯遗传性耳聋基因检测试剂盒晶芯结核分枝杆菌耐药基因检测试剂盒晶芯分枝杆菌菌种鉴定试剂盒基因芯片核酸检测平台的临床应用43博奥微阵列芯片平台：国际认可杂交扫描图像分析生物信息学1、作为亚洲唯一被邀请的单位参加了2006年美国FDA组织实施的微阵列芯片质控项目，两篇相关文章发表在2006年9月的NatureBio-technology上。点样2、Nature全球推荐，入选国际主流技术平台。2007年荣获国家技术发明二等奖细胞活力电旋转芯片细胞网络电生理芯片临床检测芯片试剂盒食品安全检测芯片试剂盒个人扫描仪芯片扫描仪样品分子提取仪芯片点样系统芯片生产系统HLA分型检测系统转录因子活性谱芯片系统化生物芯片和相关仪器设备的研制及应用项目包括11个产品，19项专利高效：同时检测17种分枝杆菌（包括TB）快速：＞4周（菌种鉴定）6小时灵敏：103个菌/反应准确：Nature全球推荐国际主流平台检测范围：结核、胞内、鸟、戈登、堪萨斯、偶然、瘰疬、浅黄、土、龟-脓肿、草、不产色、海-溃疡、金色、苏尔加、蟾蜍、耻垢。45产品之二：晶芯®分枝杆菌菌种鉴定试剂盒（DNA微阵列芯片法）目前唯一获得SFDA认证的菌种鉴定产品院内感染：消毒剂、重金属耐受性（蟾、偶然、龟分枝杆菌；手术注射引起感染。入侵途径：呼吸道、胃肠道、皮肤黏膜；1亿人感染。46为何要进行NTM菌种鉴定？菌种不同化疗方案不同：无一致标准；18-24个月。肺内、肺外NTM病均需进行菌种鉴定：和疗效密切相关！—NTM病诊断与处理指南2000版致病菌种敏感药物耐药药物鸟-胞内分枝杆菌复合群•CIP(orLEV)•AZM(orCLA)•Imipenem•INH•AMK•Rifabutin(orRifapentine)•Clofazimine•EMB•PZA堪萨斯分枝杆菌•RFP•INH•EMB•PZA偶然分枝杆菌•AZM(orCLA)•Minocycline•Imipenem•DOX•Cephalosporins•SM•SMZ•TMP•CIP瘰疬分枝杆菌•Rifabutin(orRifapentine)•AZM(orCLA)•Clofazimine•INH•PZA•RFP•EMB•AMK•CIP(orLEV)海分枝杆菌•RFP•DOX•SMZ•EMB溃疡分枝杆菌•Clofazimine•RFP•SM•SMZ•EMB龟分枝杆菌•AZM(orCLA)•AMK•FQs•Cephalosporins脓肿分枝杆菌•CIP(orLEV)•AZM(orCLA)•RFP玛尔摩分枝杆菌•EMB•RFP•CIP(orLEV)•SM•INH•AZM(orCLA)•PZA蟾蜍分枝杆菌•CIP(orLEV)•SM•RFP•PZA•INH•AZM(orCLA)•EMBAZM：阿奇霉素CLA：克拉霉素Rifabutin：利福布汀Rifapentine：利福喷汀AMK：阿米卡星（丁胺卡那霉素）CIP：环丙沙星LEV：左氧氟沙星Imipenem:亚胺培南clofazimine：氯法齐明EMB：乙胺丁醇PZA：吡嗪酰胺INH：异烟肼DOX:多西环素Minocycline:米诺环素SM:链霉素Cephalosporins:头孢西汀SMZ:磺胺甲噁唑TMP:甲氧苄啶48第二届疑难及危重呼吸道感染诊治策略专题研讨会专家意见（肖和平，2012,5.26，南京）目前只能用传统的鉴别培养基及生化反应来进行鉴别和进一步菌种细分，但是目前很少的医院愿意去做，其原因是第一操作程序非常繁杂，第二国家到现在还没有收费标准，现在只是作为科研在进行检测。我最关心的是NTM病和结核的鉴别诊断，因为这种病和结核太相像。98：福建南平市延平区樟湖镇的一个诊所因玻璃注射器灭菌失效，先后有59人感染分枝病菌（烂屁股病）。09：广东省汕头市潮阳区谷饶中心卫生院的38名剖宫产患者中，共有18名发生手术切口分支杆菌感染。10：河北省保定市新市区某个体诊所90例患者因肌肉注射导致注射部位偶发分支杆菌感染。49NTM爆发案例12：多人疑因针灸感染分枝杆菌温州永嘉“怪病”调查。50每天清洗要花1小时，已持续了1个月。“伤口就像嘴，清洗就像刷牙。”汕头市潮阳区卫生局发布，9名相关责任人已受行政处分。2020/3/951妇儿医院手术切口分枝杆菌感染暴发（广东深圳，1998）表现：1998年4月1日～5月31日共手术292例，4月22日～7月14日发生切口感染166例，潜伏期为20～30天。切口部位开始为小结节，继而化脓成窦道，清创换药后创面清洁但不愈合，或愈合后又复发。调查：20份切口分泌物标本培养出龟分支杆菌（脓肿亚型）。结论：戊二醛浓度错配导致手术器械分支杆菌污染，从而引起切口