读《高通量测序技术在肺癌领域的应用》

跟着运来兄搭建自己的生物信息小书房。趁年轻，读几本硬书，到老了慢慢反刍。

2021年8月25日晚本是个平平常常的日子，除了下点雨。我因为一桩小事到南京市第二医院检查，胸透的结果告诉我：左部肺下有个结节。

我开始对肺这个字敏感起来。

《高通量测序技术在肺癌领域的应用》这本书是购买较早的了。那时还在做生物信息，做了一段时间之后，冥冥中有个感觉：测序这个技术什么时候会以什么方式来改善人类健康呢？于是，在在购书网站上以【测序】【应用】【生信】【临床】为关键词检索，这才在一个夜深人静的午夜发现了今天要分享的一本小册子。

罗洁老师的这本介绍高通量测序技术在肺癌领域应用的书籍，虽然很薄仅有不到两百页，却为我们框架式地勾勒了高通量测序技术可能对肺癌治疗带来的改变。即概述了测序技术的发展和肺癌诊断治疗的进展也讲述了像单细胞测序这样的新技术给肺癌研究带来的新机会。因为最近几年在做单细胞，得以有机会在单细胞水平上解析肺癌肿瘤内异质性，其实这种异质性是远超我们在组织上观察到的。

我们正处于这样的关口，即将单细胞技术转化成临床检测手段并实现肿瘤患者的持久疗效。随着单细胞技术出现，人们的视角从传统病理组织信息转向对单细胞水平上分子遗传信息的精准识别。国庆前一天，新格元生物推出了一款针对肺癌常见驱动基因突变进行靶向捕获和单细胞转录组同步检测的试剂盒：FocuSCOPE™单细胞肺癌靶向基因突变检测试剂盒。该试剂盒的应用，将在提高基因突变检测分辨率的基础上为肺癌分子分型、临床诊断与治疗提供单细胞水平的研究手段。

把单细胞技术与临床现状结合起来，是目前单细胞人共同的努力方向。让我们回到书本上来，来看看本书的大纲：

高通量测序的概念和发展

• 测序本质是测某种化合物
• 技术发展与数据积累
• 临床自建实验室项目，LDS
• 科研与应用

下面这些测序技术在BULK技术层面已经十分成熟了 - 全基因组测序 - 从头测序 - 全外显子测序 - 全转录组测序 - 小分子RNA测序 - 甲基化测序 - 染色质共沉淀测序 - 宏基因组学研究

肺癌流行病学和靶向治疗

• 关键在于找到有效靶点

• 靶点的 特点

  • 肿瘤内高表达
  • 肿瘤细胞对其有依赖性
  • 正常细胞低表达或者没有

• 驱动基因的靶向治疗

NGS在肺癌分子病理及其诊断决策中的应用

• 发现新的肺癌相关基因
• 发现新的肺癌肿瘤细胞亚群
• 肺癌早期诊断
• 识别可用药的分子靶标
• 鉴定耐药机制
• 预测免疫治疗反应
• 研究肿瘤进化

NGS技术研究肺癌异质性

NGS研究肺癌异质性和肿瘤进化

• 肿瘤的突变谱是其发生发展过程中积累的遗传变异的历史记录，不同肿瘤细胞之间的异质性可以反映出肿瘤发展的时间顺序。
• 突变带来新的细胞表型
• 细胞异质性
• 突变异质性
• 拷贝数变异

NGS发现罕见突变基因

• 与治疗药物靶点诊相关的基因
• 国内外诊断指南提到的基因
• 临床意义不太明确的基因

NGS发现肺癌基因表达异常

• 癌基因的活化
• 抑癌基因的失活
• 基因拷贝、突变、融合、扩增

NGS 指导治疗决策

NGS指导治疗决策和鉴定肿瘤耐药机制

• 常见的肺癌驱动基因和临床现状

• 靶向药的耐药机制

• NGS促进肿瘤研究和治疗

• 最优NGS测序：外显子测序+SNP+RNA

  • 加上单细胞更好

NGS指导肺癌免疫治疗

• 免疫细胞反应
• 肿瘤特异性抗原

新测序技术

肺癌单细胞NGS测序的意义和进展

• 单细胞是一个维度

• DNA、RNA、表观

• 单细胞技术平台发展

• 单细胞测序的临床研究

  • 肿瘤微环境本身是一个靶点
  • 肿瘤内异质性蕴含新的靶点
  • 罕见细胞亚群

人体微生物测序在肺癌诊疗研究和发展

• NGS和微生物

  • 16sRNA 测序
  • 宏基因组测序
  • 全基因组微生物测序
  • 微生物转录组测序

• 微生物与肺癌

  • 肺部微生物感染
  • 肠道微生物影响机体免疫

检测技术是一种潜在的诊断手段。NGS作为一个分子检测技术目前已经开始在临床上应用了，尽管NGS技术本身也在不断发展。完美的技术不是等来的，像单细胞技术一样，我们不可能等到她瓜熟蒂落了才开始应用，而是在不断的应用中慢慢成熟。