科研優勢

泛生子創新科研服務團隊由癌癥基因組學專家、生物信息專家,科研實驗團隊以及項目管理團隊共同組成,具有豐富的癌癥基因組學研究及臨床轉化經驗。國際上,泛生子不僅在美國北卡三角園區建有海外研發中心,并與美國杜克大學建立長期深入的合作關系,同時與約翰霍普金斯大學Bert Vogelstein教授團隊建立了中國獨家戰略合作伙伴關系。在國內,泛生子與多家知名三甲醫院建立長期穩定的科研合作機制,已共同發表數十篇在行業頗具影響力的研究論文,并將持續不斷地為我們的合作伙伴提供一流的個性化定制科研服務。

科研服務
測序服務
癌癥全基因組重測序
癌癥全基因組重測序

全基因組測序(Whole Genome Sequencing, WGS)是利用高通量測序平臺對人類不同個體或群體進行全基因組測序,并在個體或群體水平上,全面挖掘DNA水平的遺傳變異,為篩選癌癥驅動基因,研究癌癥發病機理提供重要信息。

  • 技術優勢:CNV和SV檢測;病毒整合位點檢測;非編碼區突變檢測;有效數據覆蓋均一;測序周期短
    技術路線:見左圖
  • 技術參數
    • 樣本要求

      樣品類型:DNA樣品

      樣品總量:≥1.0ug DNA(提取自新鮮及凍存樣本)

      ≥1.5ug DNA(提取自FFPE樣本)

      樣品濃度:≥20 ng/ul

    • 捕獲平臺:Agilent SureSelect Kit
    • 測序平臺:HiSeq X Ten
    • 測序策略:HiSeq PE150
    • 測序深度:腫瘤癌組織(50X),癌旁組織/血液樣本(30X),遺傳?。?0~50X)
    • 數據量:1.8 Tb
    • 項目周期:48個自然日


癌癥全外顯子組測序
癌癥全外顯子組測序

外顯子組測序(Whole Exome Sequencing, WES)是利用探針雜交富集外顯子區域的DNA 序列,通過高通量測序,發現與蛋白質功能變異相關遺傳突變的技術手段。相比于全基因組測序,全外顯子組測序更加經濟、高效。

  • 技術優勢: ?????????
    ???????①直接對蛋白編碼序列進行測序,找出影響蛋白結構的變異
    ???????②高深度測序,可發現常見變異及頻率低于1% 的罕見變異? ? ? ? ?
    ???????③針對外顯子組區域測序,約占基因組的1%,有效降低費用,周期和工作量
    技術路線:見左圖
  • 技術參數
    • 樣本要求

      樣品類型:DNA樣品

      樣品總量:≥1.0ug DNA(提取自新鮮及凍存樣本); ≥1.5ug DNA(提取自FFPE樣本)

      樣品濃度:≥20 ng/ul

    • 捕獲平臺:Agilent SureSelect Kit
    • 測序策略:HiSeq PE150
    • 測序深度:腫瘤癌組織(200X),癌旁組織/血液樣本(100X)
    • 項目周期:42個自然日


癌癥目標區域捕獲測序
癌癥目標區域捕獲測序

目標區域測序(Target region sequencing)是通過定制目標基因組區域的探針,與基因組DNA進行雜交,將目標區域DNA富集后進行高通量測序的技術手段。通過對大量樣本的目標區域研究,有助于發現和驗證癌癥相關候選基因或相關位點,在分子診斷開發方面有著巨大的應用潛力。

  • 技術優勢:
    技術路線:見左圖
    • ①高密度信息:針對目的基因組區域進行遺傳變異位點檢測

      ②高準確性:對特定區域深入研究,得到更深的覆蓋度和更高的數據準確性,提高了對稀有變異的檢測能力

      ③高性價比:更經濟有效,更高通量,適合大樣本量研究

      ④更快捷:縮短研究周期,加快文章發表與加速科研成果

  • 技術參數
    • 樣本要求

      樣品類型:DNA樣品

      樣品總量:≥1.0ug DNA(提取自新鮮及凍存樣本); ≥1.5ug DNA(提取自FFPE樣本)

      樣品濃度:≥20 ng/ul

    • 捕獲平臺:Agilent SureSelect Kit
    • 測序平臺:HiSeq X? Ten
    • 測序深度:腫瘤癌組織(500X),癌旁組織/血液樣本(250X)
    • 項目周期:42個自然日


癌癥mRNA轉錄組測序
癌癥mRNA轉錄組測序

癌轉錄組測序是基于HiSeq4000和X Ten平臺,對癌細胞或癌變組織在某個時期轉錄的所有mRNA進行測序,可研究已知轉錄本,亦可挖掘新轉錄本,全面快速地獲得mRNA序列和豐度信息。

  • 技術路線:見左圖
  • 技術參數
    • 樣本要求

      RNA樣品總量≥1.5ug

      RNA樣品濃度≥50 ng/ul

    • 文庫類型:普通轉錄組文庫、鏈特異性轉錄組文庫
    • 測序策略:HiSeq PE150
    • 數據量:≥12G
    • 項目周期:42天


癌癥長鏈非編碼RNA轉錄組測序
癌癥長鏈非編碼RNA轉錄組測序

ncRNA(long noncoding RNA)是長度超過200 nt 的長鏈非編碼RNA,通過與DNA、RNA 或蛋白質結合,在表觀遺傳、轉錄及轉錄后等水平調控基因表達,與人類癌癥發生發展有密切聯系。LncRNA-seq 主要分析研究細胞或組織在某個特定時期轉錄出的所有lncRNA和mRNA。

  • 技術路線:見左圖
  • 技術參數
    • 樣本要求

      RNA樣品總量≥1.5ug

      RNA樣品濃度≥100 ng/ul

    • 測序策略:HiSeq PE150
    • 數據量:一般深度:12Gb clean data
    • 高深度:24Gb clean data
    • 項目周期:60個自然日


癌癥相關免疫組庫測序
癌癥相關免疫組庫測序

免疫組庫(Immune Repertoire sequencing(IR-SEQ))包括個體內的所有特異性不同的T淋巴細胞和B淋巴細胞克隆總和。T細胞受體(TCR)和B細胞受體(BCR)是特異性識別抗原和介導免疫應答的分子,TCR/BCR的多樣性直接反應了機體免疫應答的狀態。泛生子以多重PCR或5’RACE技術目的擴增決定B細胞受體(BCR)或T細胞受體(TCR)多樣性的互補決定區(CDR區),再結合高通量測序技術,全面評估免疫系統的多樣性,深入挖掘免疫組庫與疾病的關系。免疫組庫在疾病的早期診斷、抗體發掘、疫苗設計、認識免疫系統發育、感染性疾病治療、自身免疫系統疾病治療以及癌癥的免疫治療等領域都具有巨大的應用價值。

  • 技術路線:見左圖
  • 技術參數
    • 樣本要求

      樣品類型:RNA樣品

      樣品總量:≥3ug RNA(提取自外周血樣本); ≥5ug RNA(提取自組織樣本)

      樣品濃度:≥20 ng/ul

    • 測序策略:HiSeq PE150
    • 數據量:一般深度:12Gb clean data
    • 高深度:24Gb clean data
    • 項目周期:60個自然日


應用方向
基因組學
癌癥突變圖譜分析
癌癥突變圖譜分析

腫瘤生成很大程度上是由各種形式的DNA突變累積驅動的。通過高通量測序,對腫瘤組織的點突變(SNV)、小片段插入和缺失(InDel),拷貝數變異(SCNAs)和結構變異(SV)進行分析是對癌癥基因組的基本描述。同時也是尋找致癌基因/抑癌基因,靶向治療靶點,分子分型,耐藥機制等研究的基礎。

癌癥分子分型分析
癌癥分子分型分析

由于不同癌癥之間具有很多相似性,傳統上癌癥被認為是一類由基因突變累計導致的使細胞擁有無限制分裂和侵襲能力的復雜病。隨著我們對癌癥的研究愈發清晰,現代醫學逐漸發現癌癥可以進一步分為由不同突變誘導的臨床表現不盡相同的疾病。在許多癌癥中,分子分型具有重要的臨床指導意義。分子分型也逐漸成為癌癥分型和推進個體化醫療的重要環節。

癌癥驅動基因/分子標志物挖掘
癌癥驅動基因/分子標志物挖掘

癌癥是一種復雜的疾病,是體細胞突變積累的結果。通常癌細胞中的突變分為驅動突變(Driver mutation)和乘客突變(Passenger mutation)兩種類型。驅動基因是促使癌癥發生的重要基因并對腫瘤的發展起著重要作用。同時,驅動突變也是癌癥靶向治療的重要靶點。檢測驅動突變及驅動基因可以進一步理解腫瘤形成的分子機理從而開發更有效的藥物治療癌癥。

腫瘤標志物(Tumor Marker)可以是任何可提供治療指導意義的腫瘤特征。除了常見的靶向藥突變靶點,還有指導免疫治療的PD-L1表達、微衛星不穩定性(MSI)、腫瘤突變負荷(TMB)、錯配修復缺陷(dMMR)以及腫瘤浸潤淋巴細胞(TIL)等,通過對分子標志物的挖掘可以為臨床提供更多有價值的醫學信息,幫助實現個體化腫瘤精準醫療。

癌癥異質性和克隆演化分析
癌癥異質性和克隆演化分析

腫瘤的異質性是惡性腫瘤的特征之一,是指腫瘤病灶內存在包含不同突變的腫瘤細胞亞群。不同亞群具有功能差異并與腫瘤的發展、侵襲轉移、復發預后以及藥物反應等密切相關??寺〗Y構分析是研究腫瘤異質性的主要方法之一。對于腫瘤轉移或復發的患者,通過比較這些腫瘤或樣本間的共有突變和特有突變,構建出它們的進化關系,從而直觀地反映出不同樣本間的異質性,揭示腫瘤的發展歷程。

功能組學
癌癥相關基因差異表達和表達網絡分析
癌癥相關基因差異表達和表達網絡分析

腫瘤的發生發展大多伴隨著基因表達的變化。Microarray在過去常被用來尋找此種聯系。隨著測序技術的發展,mRNA測序(RNA-Seq)在很大程度上已經代替Microarray用來探究癌癥轉錄組表達水平和結構,進而揭示腫瘤相關的代謝通路改變,這有助于揭示腫瘤發生發展過程中的分子機制、提示影響癌癥療效和預后的因素。


圖A:mRNA差異表達分析結果展示,或者mRNA無監督聚類以提示腫瘤的分子亞型(2018-Cancer Cell-The Integrated Genomic Landscape of Thymic Epithelial Tumors.Figure S4A)。


圖B:差異基因間的相互作用,可能識別組間發生變化的模塊(module或network)。


圖C:對差異基因進行功能富集,從信號通路等基因集合的角度,進一步揭示腫瘤發生發展和治療中起著重要作用的生物過程(2017-Nature communications-Comprehensive analysis of normal adjacent to tumor transcriptomes.Figure3d)。


癌癥基因轉錄本可變剪切
癌癥基因轉錄本可變剪切

可變剪接是調節基因表達和蛋白質多樣性的重要機制。同一基因經過不同剪切會產生具有不同生物學功能的蛋白??勺兗艚釉谀[瘤中很常見,與細胞凋亡、細胞周期調控、入侵和轉移等多種生物學功能相關。RNA測序可以檢測轉錄組水平發生改變的可變剪接,進而探究特定剪切在癌癥發生發展中所起的生物學作用。


圖A:常見的可變剪接形式(2011-Genome Research-Conservation of an RNA regulatory map between Drosophila and mammals. Figure 2)。


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


癌癥表觀遺傳組分析
癌癥表觀遺傳組分析

DNA甲基化和去甲基化能夠調控基因的表達,這在正常發育、疾病、尤其是癌癥中起著關鍵作用。高通量甲基化水平檢測可以識別腫瘤中甲基化水平發生顯著變化的甲基化位點,在腫瘤的早診、分型、預后等方面具有重要意義。


圖A:DNA甲基化的差異分析結果展示,或者基于DNA甲基化的聚類以提示腫瘤的分型、預后等(2014.4-Nature-Comprehensive molecular profiling of lung adenocarcinoma. Figure 5)。


圖B、C:差異甲基化位點的GO和KEGG富集,提示腫瘤發生發展和治療中起著重要作用的生物過程。


癌癥長鏈非編碼RNA (LncRNA) 分析
癌癥長鏈非編碼RNA (LncRNA) 分析

長鏈非編碼RNA(LncRNA)在染色體修飾、X染色體沉默、基因印記、基因的表達與關閉等方面發揮重要的調控作用。通過lncRNA測序,可以獲得已知lncRNA和新lncRNA在腫瘤發生發展中的異常表達,分析lncRNA對mRNA的調控,這有助于明確lncRNA與腫瘤的發生發展、分期、預后及復發的關系。

臨床研究
癌癥靶向藥療效監控 (液體活檢)
癌癥靶向藥療效監控 (液體活檢)

液體活檢正迅速成為標準腫瘤活檢的一種重要的微創檢測手段,其檢測結果多數情況下與腫瘤活檢高度一致。同時其非侵入式的優勢使對腫瘤的長期連續監測成為可能。與傳統腫瘤穿刺活檢相比,液體活檢可以更好地克服腫瘤分子異質性。在不同癌種中,基于不同體液來源(如血液、尿液、糞便、腦脊液、唾液、胸水和腹水)的ctDNA檢測已被廣泛應用于腫瘤監測。并且,基于ctDNA的癌癥早篩也是當下研究熱點。

癌癥免疫療效標志物研究
癌癥免疫療效標志物研究

癌癥免疫療法致力于糾正免疫系統對腫瘤的重新識別和殺傷。與傳統療法相比,免疫療法因其可以實現對腫瘤更廣泛的識別和理論上的低復發率而寄予厚望。同時,相較于具有明確用藥靶點和耐藥機制的癌癥靶向治療,癌癥免疫療法因其直接作用于腫瘤和免疫系統的相互作用而變得較難評估。腫瘤的異質性,主要組織相容性復合體(MHC),免疫細胞對新抗原的識別和呈遞能力,免疫細胞的激活和回流能力,免疫細胞的浸潤和對癌細胞的識別能力,腫瘤微環境對免疫細胞的抑制能力等許多因素影響著免疫療法的效果?;诟咄繙y序結合細胞實驗的多組學研究將在評估癌癥免疫療法效果評估中起到重要作用。

腫瘤新抗原
腫瘤新抗原

癌癥在發展過程中伴隨著部分腫瘤細胞的凋零。裂解腫瘤細胞中含有腫瘤新抗原(neoantigen)的肽段(epitope)會游離在循環系統時被抗原提呈細胞(APC)識別并呈遞給淋巴結的免疫細胞以起始免疫應答反映。通過各種生物工程技術(如免疫疫苗,CAR-T和TCR-T)促進此免疫識別過程一直是癌癥治療研究的熱點。這些研究的基礎是對具有免疫原型的新抗原的識別。這其中涉及準確地癌癥突變檢測,表達水平檢測,HLA分析以及肽段與HLA的結合強度預測。

科研成果

泛生子科研團隊擁有二十余年癌癥基因組學研究及臨床轉化研究經驗。國際上,泛生子在美國北卡洛琳娜州三角園區建有海外研發中心,并與美國杜克大學建立長期深入的合作關系,同約翰霍普金斯大學Bert Vogelstein教授團隊建立了中國獨家戰略合作伙伴關系。在國內,泛生子還與多家知名三甲醫院建立合作機制,這其中包括:北京天壇醫院、中國醫學科學院腫瘤醫院、上海華山醫院、北京大學腫瘤醫院、復旦大學附屬華山醫院、浙江省人民醫院等,研究領域涵蓋腦腫瘤、肺癌、胃癌、食管癌、結直腸癌、肝癌、乳腺癌、甲狀腺癌等多種癌癥。已產出幾十篇在行業頗具影響力的研究論文(Science、Nature、New England Journal of Medicine),其強大的科學研發實力和高效的臨床轉化能力已獲得業內的高度認可。

測序平臺

泛生子與美國賽默飛世爾科技公司進行戰略合作,共建世界級的標準化實驗室,為科學家提供優質的解決方案。目前,泛生子擁有國際上先進、全面、多元的檢測平臺,可以快速準確地針對樣本的各類型分子進行檢測,為癌癥基因組學研究及應用提供強有力的支持:二代測序(NGS)、一代測序(Sanger)、數字PCR(Digital PCR)、熒光定量PCR(qPCR)、焦磷酸測序(Pyrose-quencing)、熒光毛細管電泳、熒光原位雜交(FISH)、免疫組化(IHC)。儀器設備包括Novoseq 6000、HiSeq X Ten、HiSeq 4000、MiSeq、NextSeq、QuantStudio、RainDance、PyroMark等。HiSeq X Ten 測序系統,是目前世界上領先的高效率、低成本的測序系統,每年能夠完成18,000 例人類全基因組測序?;谝陨掀脚_,泛生子可以實現快速、準確的全基因組測序、全外顯子組測序,轉錄組測序,液態活檢等測序服務,為癌癥的基因組學研究提供強有力的技術支持與一流的解決方案。

Miseq系列
Miseq系列
Nextseq系列
Nextseq系列
Hiseq系列
Hiseq系列
Novaseq系列
Novaseq系列
計算平臺
計算平臺

泛生子擁有基于高峰值大容量的計算中心以及一系列具有自主知識產權的信息分析軟件,與世界著名的基因檢測公司Personal Genomic Diagnostics(由約翰霍普金斯大學Bert Vogelstein教授等創建)建立了獨家戰略合作關系,并共同開發了世界前沿的癌癥測序數據解讀技術平臺。

泛生子高性能計算平臺能夠出色的完成海量生物信息數據的存儲、大規模的基因組學數據的處理和分析工作;同時,泛生子擁有多個與國際同步的癌癥基因組數據庫,能夠及時有效地獲取國際領域前沿熱點,實時整合全球范圍的基因突變及藥物靶向信息,為合作伙伴提供優質的癌癥基因組學分析服務。


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