基因检测服务详细流程.doc

因泰生命科技公司服务流程
2018.1.1

前言
成都因泰生命科学技术有限公司（以下简称：因泰生命）依托四川大学华西医院转化神经科学中心神经疾病研究室、四川大学华西医院遗传研究室暨生物治疗国家重点实验室疾病基因组学研究室，致力于“打造基于基因技术的个体差异化精准医疗和健康管理系统”，我们以基因检测技术、信息工程、移动互联网技术和传统医学的治未病为纽带，秉承“差异化治疗”的理念，形成涵盖“测、防、治”三个方面的完整体系，全面介入服务大众的大健康产业。
总体来说，基因检测服务是从检测前咨询开始：首先要了解受检者的预期，明确患者的检测目的，如用药指导，耐药后寻找新的方案，是仅检测一个基因或多个基因突变状态等，帮助他们选择合适的产品。还有更重要的是及时发现是否有家族遗传史，保证家庭成员可以及早调整生活方式，作体检时就密切关注的相关问题。这些都是需要在这部分搞清楚。其次就是样本的获取与运输、DNA制备与文库构建、质控与上机测序。应该取多少组织样本，应该采取哪些样本，这根据检测目的不同而不同。血液样本应该在医疗机构采集，而唾液、口腔上皮细胞则可以用我们提供的采集盒，按要求要家中自行完成。然后，快递到华西精准医学中心。由专家进行处理，然后进行基因序列的检测。得出数据后，由相关的遗传学家，分子生物学家进行专业的数据分析，要没有分析这一步，再多的数据也是没有用的，我们为受检者做的，就是从大量的数据中，找出有用的信息。最后就是解读了，对受检者提出风险提示，为临床医生提供，对临床实践又何指导，这就是做基因检测的核心意义。
一、基因检测总体步骤
我们目前的服务流程，主要由四个部分组成：检测前咨询；实验室处理；信息分析；临床解读。有以下几个步骤：
1、受检者通过医院专科门诊医生或直接向具有临床检测资质的机构提出检测需求。目前绝大多数受检者都是通过医院或医生的建议送检，也有少数自己送检，这主要是因为目前大众对基因检测的认识程度和检测后续的指导治疗和遗传咨询都离不开临床医生。
2、医生或检测机构的专业人员根据受检者的实际情况制定最优的检测方案，并将检测的必要信息（包括服务内容、周期、价格、潜在的风险等）告知受检者，做到知情同意；
3、受检者签署知情同意书。
4、样本采集：受检者在医院采集血液样本，或利用检测机构提供的样本采集装置如唾液采集盒、口腔上皮细胞采集棒等，按照要求采集样本并邮寄至检测机构；
5、华西精准医学中心按照标准流程完成基因检测；
6、华西分子生物学和遗传学家，对检测结果进行专业的分析，出具检测报告。
7、然后将检测报告发送给医生或直接发送给受检者，并协助医生为爱检者对报告进行解读，使受检者能完整、准确地理解检测结果。
8、所需要进一步服务的，可以预约到华西医院遗传室进行进一步咨询。

二、操作规范
1、检测前咨询部分
1.1 患者预期。主治医生与患者需要充分沟通，明确该基因检测的目的，知道检测技术的局限性，做好患者的预期控制。
1.2 产品选择。对于基因检测产品来说，产品选择几乎等同于检测基因的选择。哪些基因需要强行检测、哪些基因推荐检测、哪些基因有一定的检测价值，这些需要阐述清楚。实际操作过程中，不应以经济利益为导向，而是根据患者的经济情况与病情，综合选择。
1.3 临床信息。患者的临床信息对于基因检测报告者有重要意义，信息掌握越全面报告越个性化，咨询解读也更有针对性。因此，需要提供完整详实的临床申请单。
二、实验部分
2.1 样本类型。需要明确一点，能够运用无创的尽量用无创（唾液与血液）。固体：手术样本，穿刺样本，石蜡包埋组织，石蜡切片组织；液体：全血，血清+血细胞，胸水，腹水，唾液。
1）手术样本：（肿瘤组织≥50mg，癌旁正常组织≥25mg，收到组织后立即用至少5倍体积的10%中性福尔马林固定液固定），切片25张以上，厚度5 μm，肿瘤细胞占比≥50%，坏死组织区域<10%，4-8℃且24h内送达实验室。
2）穿刺样本：穿刺一针以上，肿瘤细胞占比≥50%，坏死组织区域<10%，4-8℃且24h内送达实验室。
3）石蜡包埋组织：常温保存运输即可，最好是1年以内。4）石蜡切片组织：常温保存运输即可，最好是6周以内。
5）全血：6ml-10ml for NGS (Streck管，含有保存液负压真空抽满)，轻轻垂直平面90°旋转10次，6-25℃（常温）运输，3（7）日内送达，可用干冰/制热剂制造维持环境温度。
6）血浆+血细胞 （普通试管）：抽血后 2h 内将全血4℃ 1600g离心 10min，分别收集上清和沉淀至离心管中；上清再 4°C 16000g 离心 10min，收集上清血浆转移至 15mL 离心管中。血浆+血细胞样品，均封口膜封口，干冰运输。
2.2：质量控制。质控不合格，只有重新采样。标准流程只需要0.1-1μg DNA，DNA的OD 260/280在1.8-2.0之间，RNA的RIN值≥8.0。实验中发现，只要RIN值大于7，就可以获得比较满意的结果。（RIN：RNA完整值）。总的来说，质控两个指标：足够的DNA量和完整的DNA基因组。这个步骤在构建文库后上机测序前完成。
2.3：文库构建。这步是为获取足够量的/目的的/前期适合上机测序而标准处理的DNA。其程序主要有：片段化，连接，扩增。
2.4：上机测序。我们把采集到的样品分离提纯成需要的基因组DNA，再把这些DNA打成小片段，然后再在这些DNA小片段两头接上识别标记和测序接头，最后再通过基因捕获技术筛选出目的DNA，根据需求PCR扩增。然后，就可以上机测序了。上机测序的过程就是读取这些DNA小片段的序列，如ATCTGGCTT...(~160bp)，这样万级、亿级的DNA片段个数。
三信息分析部分
3.1：下机数据识别。每个患者都有数以亿计的DNA小片段，10到90G的数据量，每次又会同时做几个到几十个，这时就必须将不同患者的DNA小片段进行分类。在构建文库的加接头步骤时，都加上了Barcode序列，同一个患者使用同一个Barcode，不同的患者使用不同的Barcode，那么计算机通过这个Barcode就可以识别出不同受检者的数据，然后分类。
3.2：图像转换。下机的时候那些DNA片段最初其实是图像格式的，例如红色表示碱基A，绿色表示碱基T，借助计算机将图像转换成基因序列。
3.3：比对到基因图上。将这些上以亿级的DNA小片段归位，当然每个染色体上的每个位置下面一般不止一条DNA片段，这就是测序深度，如果测序深度为10000，那么理论上该位置下面就应该有10000条DNA片段。这也是在上机之前构建文库时，通过调节PCR扩增来实现。这一步就是将散乱的DNA小片段比对到参考基因组上，从而实现它们的定位。
3.4：计算突变频率。假如1号染色体的500位到第650位有10000个DNA片段，那么测序深度就真的是10000吗？在这里需要做一个辨别，如果这10000条DNA片段有9000条是一模一样的，那么我们认为这是一条DNA片段PCR扩增出来的，这9000条只能算作1条，这时候有效测序深度为1001。在某个特定的位点，如果这1001条DNA片段有100条发生同样的与参考基因组不一样的变化，我们就认为该点的突变频率为10%。这10%的突变频率（血液肿瘤驱动基因突变为例）意味着：血液中的cfDNA有10%是ctDNA，从而反应患者的肿瘤病灶有一部分癌细胞发生了该突变，若有针对该位点的靶向药，那么可根据情况推荐使用。
3.5：1）原始数据过滤；2）数据比对BWA；3）比对文件处理；4）去除PCR重复dedup；5）mpileup文件生成samtools；6）体细胞SNV、Indel变异检测；7）体细胞Fusion检测；8）体细胞SNV、Indel变异注释annovar；9）突变质量检测。
四、临床解读部分
华西遗传学和分子生物学专家会根据基因检测报告结果进行临床解读，把意见反馈给临床医生，然后根据患者意愿，进行综合判断，最终决定采取何种临床决策。一般来说有以下几种方式：开始使用靶向治疗、继续使用化疗方案、参加某个特定的临床试验、更换化疗方案、维持治疗、家属进行基因检测等。

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