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新型的临床诊断LDR技术

发布时间: 2020-04-16

来源: 科创中国_资源共享平台

基本信息

合作方式:
成果类型: 新技术
行业领域:
文化、体育和娱乐业
成果介绍
技术投资分析: 1 什么是LDR技术 高温连接酶检测反应技术(ligase detection reaction, LDR)是一种新兴的SNP分型检测方法。其原理是高温连接酶检测到模板DNA与两条探针DNA的接头处存在着碱基错配,则连接反应不能进行;即如果探针与模板有一个碱基不配对,连接反应不能进行,如果探针与模板完全互补,连接反应完成。 2 LDR技术优势 1.利用稳定优化后的多重PCR,多重LDR,实现快速多位点SNP检测。 2.利用测序仪的高分辨率和多重荧光,实现高通量的SNP检测,每个泳道最多时可同时进行20个位点的分型 3.经过优化后的PCR过程,可以稳定进行多重PCR;经过优化后的LDR过程,实现信号同步稳定的放大。 4.开发费用低,操作简单,测序和数据分析基本全自动化。一个试剂盒(5-7个SNP位点)开发费用最低为5万元。最多可开发20个位点的测序检测试剂盒。 5.非常适合临床应用-操作实现“傻瓜化”,结果稳定可靠,重复性高。 技术的应用领域前景分析: 1 乙肝相关多态性位点及基因分型临床检测试剂盒 乙型病毒性肝炎(简称乙型肝炎,乙肝)是由乙型肝炎病毒(简称乙肝病毒,HBV)引起的肝脏炎性损害,是我国当前流行最广泛、危害最严重的一种传染性疾病。乙肝是一个严重的公共卫生问题,全球约20亿人被乙肝病毒感染,每年因乙肝死亡约75万例。我国是乙型肝炎大国,约十分之一人口为乙肝病毒携带者,HBV的持续感染和复制与乙型肝炎慢性化、肝硬化和肝癌的发生密切相关,若不采取抗HBV治疗,则约5-10%人群可进展为肝硬变甚至肝癌。 HBV分为A、B、C、D、E、F六个基因型,研究表明不同亚型的HBV感染的临床病程和对治疗的反应都存在着一定的差异,HBV感染后发病与否及预后与特定的HBV基因分型及HBV变异密切相关。我公司以LDR为核心技术的乙肝相关多态性位点及基因分型临床检测试剂盒包括以下3项检测内容。 (一) 乙肝病毒B型和C型基因分型 我国人群的HBV基因型以B、C型为主。研究发现:C型乙肝病毒感染者肝脏受损较严重,而B 型乙肝病毒感染者中年以前容易发展成肝细胞肝癌;C型乙肝病毒在肝硬化患者中的比例要比年龄相当的无症状携带者高得多,且C型乙肝病毒感染者发展至晚期肝病者显著多于B型感染者;C型乙肝病毒在年长人群中的感染率比较低,而B 型乙肝病毒在各年龄组的患病率相对恒定;B基因型和50岁以下患者较早发生肝癌显著相关,C基因型则和50 岁以上患者肝癌的发病显著相关。 因此,乙肝病毒的分型对于确定不同乙肝病毒,为医生采取更有针对性的治疗策略提供帮助。 (二) 拉米呋啶耐药检测 一般的抗HBV药物(如干扰素)有效率<40%,且副作用大。自1991年Doong首次报告拉米呋啶(Lamivudine,LAM)能明显抑制HBV复制以来,拉米呋啶已成为目前最有希望的抗HBV药物,临床也已将其作为HBV感染患者的常规用药。但是,长期用药会使乙肝病毒发生变异,在HBV DNA多聚酶C区的一段高度保守序列YMDD (Y:tyrosine,M:methionine,D:aspartate)中的M突变为V (YMDD-YVDD)或I (YMDD-YIDD),HBV YMDD突变后会对拉米呋啶耐药。 迅速及时的检测乙肝病毒的YMDD突变,特别是高灵敏度的检测到少量的YMDD突变,可以帮助医生及时改变用药,防止拉米呋啶出现严重的耐药性,减少由YMDD变异株引起的病症恶化。 (三) 前C区1896位突变检测 HBeAg是乙肝病毒复制的指标,其阳性(俗称“大三阳”)提示HBV复制活跃,病毒载量高。当HBeAg转为阴性或同时伴有抗-HBe转阳(俗称“小三阳”)时,往往病毒载量下降且肝功能好转。但有些病人在出现HBeAg转阴后仍保持病毒的活跃复制,病毒的载量和肝脏的炎症活动度仍然很高,这类病人即称为“HBeAg阴性慢性乙肝”。我国HBeAg阴性慢性乙肝的发病率约占乙肝病例的35%,近年来有增加趋势,值得我们注意。 HBeAg阴性慢性乙肝的发生机制主要与HBV基因前C区或C区启动子的基因突变有关。最常见的前C区突变是核酸链第1896位(第28位密码子)由G突变为A,即由原来的TGG突变为TAG,而后者是蛋白翻译的终止密码子,因此TAG的形成将导致前C区的蛋白翻译停止,HBeAg不能产生。前C区的突变还与病毒的基因型有关,B?D?E?G及部分C型易发生前C区1896位的单个核苷酸的点突变,形成终止密码子。我国人群以B和C基因型为主,因此容易发生前C区突变。 HBeAg阴性慢性乙肝病情重,进展快,治疗应积极。及时进行前C区1896位突变检测可以帮助医生诊断HBeAg转阴是由于HBV突变还是一种康复表现,以确定干扰素?拉米呋啶和阿德福韦等的乙肝用药治疗方案。 2 肿瘤化疗药物疗效及毒副作用相关基因多态性位点临床检测试剂盒 众所周知,尽管化疗是目前肿瘤(癌症)治疗中最常用的手段之一,但是半数以上的患者经过化疗后常常疗效不大,许多患者在花去巨额化疗费用后甚至毫无效果。同时,化疗药物均毒副作用较大,其在杀伤肿瘤细胞的同时,又杀伤正常组织的细胞,有时还可出现并发症,许多患者因为化疗的强烈毒副作用而倍受折磨,化疗之后还可能病情和身体状况恶化甚至死亡。 学者们分析这主要是因为现今多采用“标准化疗”的方式,这种方法是按照肿瘤发生的部位来选择化疗药物的。但肿瘤本身以及不同病人之间存在异质性,常会导致患者对“标准化疗”的敏感性和毒副作用差异很大。同一个人,某些化疗药物会对其有很好的疗效,毒副作用小;而另一些药物则对其疗效差,毒副作用强,甚至于有些药物对有些人是致死性的。“标准化疗”存在很大的局限性,因此,以药物基因组学为指导,认识个体基因的差异——单核苷酸多态性,开展肿瘤个体化的药物治疗具有重要的临床意义。 随着对肿瘤化疗药物的研究,人们发现一些药物的疗效和毒副作用和一些基因位点紧密相关,其机理往往是若干位点的变化使药物代谢基因的活性下降,有些则直接造成该基因活性的丧失,从而使药物代谢产生障碍并引起一系列严重的化疗毒副反应。如,与肿瘤化疗药物代谢相关的二氢嘧啶脱氢酶(DPD),是一种主要参与嘧啶分解代谢的酶,是常用化疗药物5-氟尿嘧啶(5-FU)体内代谢的限速酶,在5-FU分解代谢中起关键作用。DPD基因第14内含子的第1个碱基由G变为A将会引起mRNA剪切变化,使该酶失活,进而影响5-FU这种药物的分解代谢,造成治疗过程中有毒药物在体内的积累,引起严重的毒副反应。该基因突变型的癌症患者接受5-氟尿嘧啶治疗即会产生强烈的毒副作用甚至死亡。 正因为如此,如果能对这些相关基因位点多态性进行检测,预判药物对病人产生的效果及不良作用,实现化疗的针对性用药,就能从根本上缓解肿瘤患者的痛苦,改善病人的生存质量,并提高其在化疗过程中的生存概率。 我公司致力于肿瘤化疗药物疗效及毒副作用相关基因位点多态性临床检测系统的开发,以满足肿瘤病人、医生、医院及社会的需求。针对一些常用的肿瘤药物,基于测序平台,我们的产品对若干相关基因位点同时进行检测,检测结果将给病人的化疗用药以提示信息。 试剂盒检测所包含的药物有:紫杉醇、顺氯氨铂(顺铂)、5-氟尿嘧啶(5-FU)、伊立替康(CTP-11)、奥沙利铂(乐沙定)、6-巯基嘌呤、6-硫代鸟嘌呤、草酸铂。检测的相关基因包括:谷胱甘肽S转移酶M1、谷胱甘肽S转移酶Pi、二氢嘧啶脱氢酶(DPD)、UDP-葡萄糖醛酸转移酶、DNA修复蛋白XRCC1、5,10亚甲基四氢叶酸还原酶、巯嘌呤甲基转移酶。 3.心血管疾病相关易感基因多态性位点临床检测试剂盒 心血管疾病是严重危害人们健康的常见病和多发病,其发病率和死亡率已超过肿瘤性疾病,是当今社会致死和致残的首要疾病。1994 年全世界死亡人数为5220万,其中1530万人死于心血管疾病,占死亡人数的29%,2002年已增至36%。在我国,近年来的统计表明,随着人民生活水平的提高,心血管疾病患者的人群正日益庞大,现已成为中国人口疾病致死的主要原因,高于癌症,位居第一。 随着分子遗传学的进展,疾病研究已从简单的单基因疾病转向复杂的多基因疾病与药物基因组学的研究中,心血管疾病就是一种多基因疾病。与单基因疾病相比,多基因性状或遗传病的形成,由易感性主基因起重要作用。现代医学研究成果表明,大多数疾病是多种环境因素和遗传体质共同作用的结果,对健康不利的遗传体质所对应的就是一些与疾病发生相关的基因型,叫做“疾病易感基因”。心血管疾病有许多相互关联的易感基因。 我们旨在通过基因易感性的分析,帮助病人了解自身的心血管疾病相关遗传信息,并结合检测结果,帮助疾病高发人群进行适当的生活方式干预及生活习惯调整,避免不利环境因素对其健康的影响(人类目前还不能改变自己的基因,但我们可以改变我们生活中的环境因素),有针对性地为个性化用药和个性化生活提供帮助,对于病人早期预防、早期诊断、早期治疗和早期干预具有巨大意义。 3 药物性致聋相关基因多态性位点临床检测试剂盒 我国目前聋哑患者约有1770万,居残疾人之首。耳聋分先天性和后天性两种,在后天性耳聋中,药物性致聋发生率占40%,其元凶是氨基糖甙类药物,如链霉素、丁胺卡那霉素与庆大霉素、妥布霉素及核糖霉素等。 大剂量的氨基糖甙类抗生素具有一定的耳毒性,能导致前庭功能受损,从而使得听力减退,甚至耳聋。然而在药物性致聋患者中,有些患者对毒性特别敏感,小剂量甚至单次剂量的药物就可能导致耳聋。1992年,科学家发现线粒体中1555位置的一个A-G突变是导致人体对氨基糖甙类抗生素毒性敏感的一个重要原因。这一突变使得人体的12SrRNA的结构与细菌的16SrRNA的结构更为相似,从而氨基糖甙类抗生素在与细菌结合的同时,与人体12SrRNA也形成了较为紧密的结合,干扰了线粒体蛋白质和ATP的合成,促进了人体对此类抗生素毒性的敏感。而后,人类基因组计划的完成促进了遗传学与耳科学的紧密联合,直至2004年,又有3个位于人体线粒体的突变被发现与氨基糖甙类抗生素引起的耳聋相关。 此外,国内外一系列的基础研究均表明,中国人耳聋的遗传学因素非常强烈。在美国,带有A1555G突变的耳聋患者占全部氨基糖甙类抗生素致聋病人的15%,而在中国这个比例上升到了30%。这些患者由于先天携带了线粒体突变,所以对于氨基糖甙类抗生素毒性较为敏感。如果患者在接受抗生素治疗前能检测出这些突变,那么药物性致聋是完全可以被预防和避免的。在我国这样一个仍普遍使用氨基糖甙类抗生素的国家,耳聋基因诊断的临床应用已成为实际和迫切的要求。同时,药物性致聋在3岁前发病为50%,7岁前可达82%,因此在孕妇和新生儿中开展此类突变的筛查,可有效地防止在高危人群中使用氨基糖甙类抗生素,具有非常重要的临床意义。 正是基于此,我公司力求建立常规可行、适合临床应用的耳聋基因诊断方法,成功开发了LDR药物性致聋相关基因多态性位点临床检测试剂盒,以有效指导耳聋的诊断、治疗和预防。 效益分析: 1. 肿瘤相关临床检测产品市场分析 据美国市场研究机构日前发表的一份名为《全球癌症诊断市场》的报告显示,全球体外诊断癌症产品的市场规模到2009年将达到74亿美元。该研究报告预测,肿瘤相关分子诊断产品将以每年13%的速度增长。有关资料显示,1999年我国抗肿瘤药物市场规模为***亿元,2001年为***亿元,2002年为***亿元,市场规模增长明显。随着人们在药物基因组学领域以及对基因、蛋白质和癌症之间的联系所做的研究不断取得进步,肿瘤相关的临床筛查和检测将更加被重视。 据世界卫生组织的统计,全世界2003年大约有2500万癌症病人,每年被诊断出的新病例将近1100万。目前,我国肿瘤的平均发生率是***,而广州、北京、上海等大城市的肿瘤发生率比全国平均水平高出一倍达到2/1000。20世纪70年代以后,我国肿瘤发病率明显上升,见下表。目前我国平均每年新增肿瘤患者约200万人,死于恶性肿瘤的人数在130万以上,占全国平均每年总死亡人数的20%左右,现全国肿瘤病人总数估计在450万。 由于肿瘤化疗存在很大的毒副作用,因此大多数肿瘤患者需要在化疗前进行基因型检测。以300元/人份试剂、每年新增患者200万计,总计每年需要分型诊断试剂约6亿元人民币。按占有10%市场容量计算,年销售值可达6000万元人民币。 2. 乙肝相关临床检测产品市场分析 我国是乙肝高发区,人群感染率达60%左右,全世界约75%的乙肝患者都集中在我国。目前全国约***亿人为乙肝病毒携带者,近2000万人患有慢性肝炎,又有约30%的慢性肝炎病人最终发展为肝硬化,每年死亡约30余万例,其中半数为肝癌患者。尤其严重的是,携带乙肝表面抗原的孕妇约40%可直接通过母婴垂直传播使婴儿感染,新生儿感染HBV后,约80-90%可成为慢性乙肝病毒携带者。也就是说,每年约有80-100万新生儿成为乙肝病毒携带者,而其中的一部分婴儿成年后可能发展为肝硬化或肝癌,直接影响下一代的健康。 到目前为止,仍然没有特效药物消除人体内的乙肝病毒,一旦发病只能对症治疗。我国每年用于病毒性肝炎治疗的直接费用超过1000亿元。慢性肝炎康复期较长,为确定肝炎患者治疗过程中的疗效,即需要对乙肝病毒基因型进行多次检测与诊断。每年乙肝患者至少潜在需求为2000万人次,若分型诊断试剂价格以300元/人份计算,每年需要试剂约30亿元人民币。按占有1%市场容量计算,年销售值可达6000万元人民币。 3. 心血管疾病相关临床检测产品市场分析 世界卫生组织的一份公报指出,心血管疾病是人类健康的重大威胁之一,目前全球每年有1700万人死于心脏病和其他心血管疾病,约占全球死亡人数的1/3,预计到2020年这个数字将突破2000万。现在全球已经有近1/4人口为心血管及相关疾病所威胁,在这些人群中,有1/3的最终会罹患心血管疾病,最后其中的1/5会死于心血管相关疾病。 而由于饮食习惯的改变等原因,中国目前有2亿人超重、7000万人肥胖,高血压和高血脂的人数都超过***亿,所有这些,都可能导致了中国的冠心病、中风等心血管疾病患者呈爆发性增长。据统计,我国每年因心血管疾病造成死亡的人数有300多万,约占每年总死亡人数的50%,平均每小时死亡300人,而幸存下来的患者75%左右不同程度的丧失劳动能力,4%重残。同时,我国每年新增心肌梗塞患者约30万人,新增冠心病患者约75万人,新增脑卒中约150万例。 因此,心血管疾病的防治迫在眉睫,心血管疾病相关易感基因的检测可以帮助临床上尽早的针对疾病高危人群进行逆转血管病变的干预,无疑能全面降低我国心血管疾病的发病率和死亡率,对提高全民的健康水平具有重要意义。以每年10万人参加本项目体检计算,按300元/人份试剂计,总计每年的基因分型诊断试剂市场容量约为3000万元人民币。 4. 药物性致聋相关临床检测产品市场分析 我国目前有听力语言障碍的残疾人2057万,占全国人口的***%,其中药物性致聋患者约占30-40%,人数多达100多万。由于滥用耳毒性抗生素,造成后天药物性目聋的患者全国每年新增有几万人,已远远超出了先天性耳聋的人数。 因此,对新生儿进行药物性致聋相关基因多态性位点的检测十分必要。目前我国每年新增人口1200多万,若以1%的人口采用基因分型临床检测产品,以300元/人份试剂计,总计每年需要的诊断试剂市场容量约为3600万元人民币。 厂房条件建议: 无 备注: 我们想实现这些试剂盒的产业化,如果自己能够实现当然最好,如果能帮助别的企业实现,我们也会很高兴的。 具有GMP标准厂房且有体外诊断试剂盒生产经验的公司特别适合作为转让对象,我们可以提供全面的技术支持,包括在申报过程中的技术支持。 如果有风险投资想关注这个项目,那么需要500万且很长的时间来完成厂房的装修的临床申报工作。但我们相信试剂盒的利润是相当客观的。
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