在全球范围内，癌症是导致人类死亡的第二大主要原因，平均每六例死亡中就有一人死于癌症。在过去的几十年里，全球范围内罹患癌症的风险已从每 3 人中有 1 人上升到每 2 人中有 1 人，预计到 2040年，癌症确诊率将比目前高出47%。早期发现和及时治疗可以大大提高癌症的康复和生存的机会。

 

在过去的十年中，癌症治疗的方式发生了重大变化，从 "一刀切 "的方式转变为越来越注重基于基因组变异的精准医疗。分子肿瘤学检测可广泛应用于癌症治疗的各个阶段，为病患管理提供宝贵信息。

分子检测发挥重要作用的关键领域包括以下几个方面：

• 评估罹患癌症的风险

• 诊断和分析肿瘤特征，使医疗服务提供者能够根据肿瘤特定的分子特征进行针对性治疗

• 监测疾病进展、治疗反应和安全性分析（毒性）

• 对初步治疗干预后的残余疾病进行监测

01. 癌症标志物

癌症生物标志物是指在人体内可检测到的与癌症相关的分子、细胞或生物体特征，它们可以通过血液、尿液、组织样本等方式进行检测或测量，是正常生物过程、致病过程或对治疗干预的药理反应的指标。它们在癌症的检测、诊断、预后和监测方面发挥着至关重要的作用。通过识别体内与癌症发生和发展相关的特定分子或变化，能够实现对癌症的早期检测、个性化治疗方案定制和改善患者预后。

 

最常用的癌症分子检测生物标志物包括癌症相关的定点突变（包括基因突变和体细胞突变）、循环肿瘤 DNA (ctDNA)、DNA 甲基化、microRNA 和长非编码 RNA (lncRNA)。

 

传统的癌症检测依赖于组织活检，一些癌症（如乳腺癌）仍然通过免疫组化（IHC）来诊断，这种方法耗时长，而且需要熟练的病理学专家操作。

 

但是现在这种诊断方法有可能被多重 qPCR 分子检测取代，因为它使用的生物标记物与 IHC 诊断所验证的生物标记物相同。

 

每年进行的乳腺癌筛查数以百万计，高通量 qPCR 技术有可能改善乳腺癌筛查和其他癌症筛查，大幅减少周转时间和成本，同时提高癌症检测的准确性。

02. 组织活检vs液体活检

 

组织活检被认为是癌症诊断的黄金标准，但它也是一种侵入性检查，需要进行手术，而且可能不适合某些难以进入的部位，如肺部或脑组织。

 

使用生物体液（如血液、尿液、唾液和粪便）检测癌症生物标志物的新型液体活检技术已成为一种更准确、更便宜的微创的方法。

 

是通常在临床样本中的癌症标志物含量可能较低，使用灵敏特异的分子检测技术以防止出现假阴性结果非常关键。

 

 

用于液体活检的主要技术是qPCR和NGS，这两种技术各有优缺点。

 

qPCR 主要优势是高灵敏度和高特异性，可对特定DNA靶标进行精确定量。它是一种快速、经济有效的方法，适用于检测已知突变。

 

NGS可对整个基因组进行更全面的分析，同时检测多个基因的各种突变。NGS对于鉴定罕见突变和发现更广泛的基因组改变尤其有价值，但与qPCR相比，NGS往往更耗费资源和时间，相关成本也可能更高。

 

选择使用qPCR还是NGS取决于液体活检检测的具体目的，例如是否需要进行有针对性的突变检测或全面的基因组剖析。

这两种技术都可用于大规模筛查的高通量平台，从而对大量样本进行高效的并行检测；也可用于诊断能力更贴近患者的POC应用。

 

03. 迈迪安癌症分子诊断解决方案

 

迈迪安通过创新的qPCR预混液支持先进的癌症分子检测。目前已经开发出适用于血液、唾液、尿液和粪便的特定样本类型配方，具有超强的抑制物耐受性能，能检测到单拷贝的RNA或DNA靶标。

 

在检测提取的DNA或 RNA时，这种配方可以防止携带的抑制物残留影响检测结果；在用于直接从粗样品中扩增DNA或RNA时，可省去核酸提取步骤。

 

对于基因分型检测，我们研发的基因分型特定样本类型qPCR预混液可提供清晰的等位基因鉴别和聚类分辨率，是疑难SNP检测的理想选择。

 

所有这些特定样本类型qPCR预混液都不含甘油，可用于风干或冻干，避免冷链储运，开发常温稳定的检测。

 

 

在技术进步和创新医疗服务模式的推动下，未来的癌症检测可获取性将大大提高。为了解决不同地域、社会经济、文化和经济背景下癌症治疗的不平等问题，人们优先考虑提高可及性、包容性和可持续性的新型POC解决方案。

 

迈迪安的风干型和冻干型qPCR预混液提供了一种新颖的解决方案，消除了冷链储运的必要性，因为冷链运输和储存会限制关键诊断工具的可及性，尤其是在资源有限的环境中。

 

总之，迈迪安希望通过创新的POC解决方案实现癌症检测的平民化，从而促进获取有效癌症检测的及时性和公平性，帮助改善患者的治疗效果，减轻全球癌症负担。

 

1. 超高灵敏度&超强抗抑性检测

对抑制物具有耐受性是提高检测灵敏度的关键因素之一，因为它能最大限度地减少临床样本中复杂的抑制物带来的负面影响。

具有较强抑制物耐受性的qPCR预混液能提高扩增体系的稳健性，这对于低浓度DNA和RNA靶标（如定点突变、ctDNA和lncRNA）的肿瘤检测尤为重要。

通过将抗体热启动的酶和先进的酶缓冲体系相结合，使预混液体系具有更高的灵敏度和稳健性，即使对粗样本或携带有抑制物耐受的条件下也是如此。

 

• 最大化提高检测灵敏度-可检测单拷贝靶标

图1. MDX092灵敏度与样品上样量的比较。向血浆核酸提取样本中添加EFGR-Exon19缺失突变的合成模板用于PCR扩增。在液体体系中，使用罗氏Kapa Probe Force预混液的体系最多可添加45%的模板，而使用MDX092的干燥体系，可以添加100%的模板。通过研究证明，使用风干的MDX092 (可风干血液直扩qPCR预混液)可最大化增加检测样本量，从而实现对低至一个拷贝的EFGR-Exon19突变靶标的检测。

 

• 对10%血浆样本中单拷贝靶标灵敏及可重复的扩增

图2. 可冻干血液直扩基因分型qPCR预混液（MDX128,蓝色）对10%血浆样本中10倍梯度稀释的DNA（分别为10,000、1000、100、10 和 1 个拷贝）进行 qPCR 扩增，与KAPA Probe Force（绿色）、TaqPath（黑色）和Type-it Fast（淡蓝色）性能进行对比。结果表明，可冻干血液直扩基因分型qPCR预混液在检测高浓度或低浓度DNA 模板时，以及在有PCR 抑制物存在的情况下，灵敏度和可重复性明显更高，可产生更紧密、更离散、更明确的聚类。

 

• 对拭子样本直接进行HPV分型检测

图3. 人乳头瘤病毒（HPV）16 型和 18 型与宫颈癌、咽喉癌和许多其他类型癌症的高风险有关。本检测中分别使用 A/ 可冻干基因分型尿液直扩qPCR预混液（MDX158）、B/ Kapa ProbeForce、C/ TaqPath 和 D/ Type-it Fast 对40%的UTM咽拭子中E6-T350G 突变的检测识别HPV-16型。等位基因C（蓝色）和等位基因A（红色）的纯合样本，等位基因C/A的杂合样本（绿色），与NTC（黑色）进行比对，图中x表示未确定。结果显示，与对比试剂相比，可冻干基因分型尿液直扩qPCR预混液（MDX158）对UTM样本的直接检测具有更紧密的集群分布，对临床相关的突变位点具有更准确的分辨。对比试剂分型性能较差，无法检测到这种突变。

 

2. 基因分型检测的紧密荧光团和清晰的等位基因区分

 

准确的基因分析依赖于高灵敏度和特异性的基因分型检测，这种检测要求能够提供紧密的荧光团簇和清晰的等位基因区分。荧光簇的清晰分离可减少模糊性，这在辨别密切相关的等位基因或对具有挑战性的SNPs细微差别识别时非常重要。对于高通量检测，紧密的荧光簇还能简化数据分析，而清晰的等位基因分辨则能实现基因分型调用的高效自动化，从而节省时间和资源。

 

迈迪安的基因分型qPCR预混液经过优化，即使在血液、尿液和粪便中存在PCR抑制物的情况下，也能通过极*佳的团簇分离效果提供高度特异的等位基因鉴别。此外，它们还具有出色的室温稳定性，可进行灵活的PCR前后设置和分析，并可以液态或冻干形式用于开发常温稳定的检测，成为POC检测的理想选择。

 

图4. 分别使用A/可冻干基因分型血液直扩qPCR预混液(MDX128)、B/ Roche Kapa Probe Force、C/ThermoFisher TaqPath和D/ QiagenType-itFast SNP Probe PCR试剂盒对10% K2-EDTA全血中的EBV靶标进行检测。等位基因AA（红色）和等位基因CC（蓝色）为纯合样本，等位基因A/C为杂合样本（绿色），与NTC（黑色）进行比对，图中x表示未确定。结果显示，与对比试剂相比，可冻干基因分型血液直扩qPCR预混液(MDX128)对10%全血样本的直接检测具有更紧密的集群分布，对等位基因的分辨更准确。

 

3. 多种遗传标志物的多重检测

肿瘤检测中的多重检测可同时检测分析多个遗传标志物，使病理学家能够获得肿瘤的全面概况，从而获得更准确的诊断、靶向治疗和个性化治疗策略。

 

多重检测面临的挑战是扩增序列、侧翼区和二级结构的理化特性（如长度、GC 含量）之间的固有差异，会影响Ct值，并造成某些靶标扩增的不平衡。

 

迈迪安的分子酶和qPCR预混液适用于多种温度、反应和循环条件以及样本类型（血液、唾液、尿液和粪便）下的多重扩增，可确保所有检测目标的扩增一致，从而为每个靶标提供准确可靠的结果，是多重检测的理想选择。

 

• 快速、灵敏地检测尿液样本中的癌症标志物

图5. 分别使用冻干的可冻干尿液直扩RT-qPCR预混液（MDX152,红色）和BioRad Reliance One-Step Multiplex Supermix（紫色）对10%人体尿液样本（来自膀胱癌患者）中三种肿瘤mRNA标记物（CDC2激酶，IGFBP5和MDK）进行多重扩增。结果显示，可冻干尿液直扩RT-qPCR预混液(MDX152)能比对比试剂更快速、更灵敏地从尿液样本中检测到癌症相关的RNA标志物。

 

4. 适用于POC肿瘤检测和冻干

 

随着癌症发病率的持续上升，POC检测为癌症早检和治疗提供了一个前景广阔的解决方案，可提高患者的长期生存率。POC技术已被用于初级保健中的胃肠癌筛查，而技术和转化医学的进步表明，POC 检测将来可能能够实现床旁检测、门诊甚至病人在家进行自我检测，用于诊断胃肠癌。

 

迈迪安研发的特定样本类型qPCR预混液不含甘油，既可以液体形式使用，也可以通过干燥开发常温稳定的检测，非常适合用于POC的开发。

 

• 冻干后可常温保存12个月以上

图6. 可冻干基因分型血液直扩qPCR预混液(MDX128)冻干后在37°C下保存1个月后（红色）进行稳定性检测，将其复溶后与新鲜配置的液体体系（蓝色）进行对比,对5%EDTA全血进行直接检测。结果显示冻干后的试剂与新鲜液体体系具有相同性能，可冻干基因分型血液直扩qPCR预混液(MDX128)在冻干后常温下储存稳定性超过18个月以上。

 

• 冻干后酶性能（灵敏度&稳定性）均不受影响

图7. 分别使用 A）可冻干尿液直扩qPCR预混液(MDX152)和 B）可冻干尿液直扩RT-qPCR预混液(MDX153)的冻干体系（红色）和液体体系（蓝色）对10%人体尿液样本中的10倍连续稀释的合成DNA靶标或合成RNA靶标（拷贝数分别为10000，1000，100和10）进行扩增。结果显示，冻干体系和液体体系保持有相同的高效扩增灵敏度和可重复性。

 

 

迈迪安肿瘤分子诊断qPCR和SNP原料

通用型qPCR预混液
MDX013/016	抗抑性qPCR/RT-qPCR预混液
MDX021/024	可冻干qPCR/RT-qPCR预混液
血液样本
MDX092/121	可风干血液直扩qPCR/RT-qPCR预混液
MDX122/123	可冻干血液直扩qPCR/RT-qPCR预混液
MDX128	可冻干基因分型血液直扩qPCR预混液
唾液样本
MDX130/131	可风干唾液直扩qPCR/RT-qPCR预混液
MDX132/133	可冻干唾液直扩qPCR/RT-qPCR预混液
‍粪便样本
MDX140/141	可风干粪便直扩qPCR/RT-qPCR预混液
MDX142/143	可冻干粪便直扩qPCR/RT-qPCR预混液
MDX148	可冻干基因分型粪便直扩qPCR预混液
尿液样本
MDX150/151	可风干尿液直扩qPCR/RT-qPCR预混液
MDX152/153	可冻干尿液直扩qPCR/RT-qPCR预混液
MDX158	可冻干基因分型尿液直扩qPCR预混液

 

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美国迈迪安生物科技是一家大规模生产各种抗体，各种病毒抗原，各种重组蛋白质，各类 PCR 多聚酶，各种核苷酸和体外诊断关键试剂的大型领军企业。45年以来，迈迪安生命科学公司始终坚持以提供创新的生命科学解决方案和建立值得信赖的合作伙伴关系为我们的宗旨。我们的重点是为体外诊断试剂公司提供优质的原料和服务，使其有助于推动这些领域的发展。