Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79135
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorSongyot Anuchapreeda-
dc.contributor.authorJingliang Chengen_US
dc.date.accessioned2023-11-05T10:30:14Z-
dc.date.available2023-11-05T10:30:14Z-
dc.date.issued2023-07-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79135-
dc.description.abstractBreast cancer is a malignant tumor caused by a variety of gene mutations. Early diagnosis and treatment are likely to be the most effective means of reducing human cancer mortality. Molybdenum targets and breast color ultrasound are commonly used in clinical screening for breast cancer. However, it is sometimes difficult to identify the tumor only depending on imaging examination. In clinical practice, invasive puncture pathology or surgical pathology should be used to identify the tumor. At the same time, it should be noted that a large number of unpalpable breast malignancies are missed clinically, which delays the diagnosis and treatment of breast cancer and leads to a poor prognosis. Precision medicine is a very effective method based on scientific cognition of individual differences from genome variation, environment, and lifestyle, then through precise gene diagnosis to achieve individualized therapy, and early prevention. Advances in DNA sequencing techniques, such as next-generation sequencing (NGS) which have been applied to identify breast cancer susceptibility genes. High-throughput sequencing technology, also known as second-generation sequencing technology and NGS technology, greatly improves sequencing efficiency. Its application and derived various relevant technology are mature, such as microarray comparative genomic hybridization, and target gene sequence, which can achieve large pieces of samples at the same time sequencing. The clinical application uses all kinds of gene detection methods, and usually use the detection of whole-exon sequencing (WES). However, the WES cost is very high, and cannot be widely applied in patients with demand, gene diagnosis technology remains to be further improved. It is necessary to develop a low-cost, and effective gene panel which is suitable for early prevention, early detection, and early diagnosis. In this study, first, the tissues for 52 patients with breast cancer and the blood samples from 18 normal donors were collected, and then gDNA was extracted. Additionally, the variants in the AKT1 (12%), ERBB2 (10%), ESR1 (8%), TWIST1 (8%), and PIK3R1 (4%) gene were found in less than 15% in all patients. The number of pathogenic variants was 68 (68/358) through the Polyphen2 and the Sorting Intolerant from Tolerant (SIFT) analysis, which likely damage protein functions. In conclusion, a suitable, low-cost, high-risk gene panel has been successfully established for early detection/diagnosis. It will help for early detection/diagnosis, earlier prevention, and early treatment for people with breast cancer, especially those from developing or undeveloped countries. The new variants found in our cohort not only expand the knowledge and information for clinical application gene diagnosis in breast cancer patients but also provide genetic counseling related to breast cancer patients and family pedigree.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherChiang Mai : Graduate School, Chiang Mai Universityen_US
dc.titleDevelopment of multiple-PCR and next-generation sequencing techniques to establish a breast cancer gene panel and its clinical applicationsen_US
dc.title.alternativeการพัฒนาเทคนิคมัลติเพิลพีซีอาร์ร่วมกับเนกเจนเนอเรชันซีเควนซิงเพื่อสร้างรายชื่อยีนมะเร็งเต้านมและการประยุกต์ใช้ทางคลินิกen_US
dc.typeThesis
thailis.controlvocab.lcshBreast -- Cancer-
thailis.controlvocab.lcshBioinformatics-
thesis.degreedoctoralen_US
thesis.description.thaiAbstractมะเร็งเต้านมเป็นมะเร็งที่เกิดจากความหลากหลายของการกลายพันธุ์ของยีน การตรวจพบตั้งแต่ระยะแรกและเริ่มการรักษาอย่างเร็วจะช่วยลดอัตราการเสียชีวิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ การตรวจด้วยโมลิบดีนัมเป้าหมาย และการใช้อัลตร้าซาวน์รูปแบบสี ถูกนำมาใช้ในการตรวจคัดกรองทางคลินิกสำหรับมะเร็งเต้านม อย่างไรก็ตามบางครั้งพบว่ามีความยากในการตรวจหามะเร็งโดยใช้รูปภาพเพียงอย่างเดียว ในทางคลินิก การตรวจหามะเร็งด้วยการใช้ชิ้นเนื้อ เป็นอีกวิธีที่ช่วยในการศึกษาวิเคราะห์มะเร็ง ซึ่งเป็นวิธีที่ควรทำร่วมด้วย มะเร็งเต้านมจากหลายตัวอย่างมีความไม่ชัดเจนและคลุมเครือ พบว่าเกิดจากการไม่ได้ตรวจวิเคราะห์ทางคลินิก ทำให้การวิเคราะห์มะเร็งและการรักษาที่ล่าช้า ส่งผลให้เกิดการพยากรณ์โรคที่ไม่ดี (poor prognosis) ดังนั้นการแพทย์แม่นยำ (precision medicine) จึงเป็นอีกวิธีการที่มีประสิทธิภาพซึ่งเป็นการศึกษาที่อยู่บนพื้นฐานของวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ ความหลากหลายทางพันธุกรรม สิ่งแวดล้อม และการใช้ชีวิต ดังนั้นความแม่นยำในการตรวจวิเคราะห์ยีนจะช่วยทำให้การรักษาในรูปแบบเฉพาะรายนั้นมีประสิทธิภาพในการรักษามากขึ้น อีกทั้งยังสามารถช่วยป้องกันการเกิดมะเร็งอีกด้วย ในปัจจุบันนี้ความก้าวหน้าของเทคนิคซีเควนซิง เช่น เนกเจนเนอเรชันซีเควนซิง (next-generation sequencing; NGS) ได้ถูกนำมาใช้เพื่อการตรวจวิเคราะห์ยีนที่มีความไวต่อการเกิดมะเร็งเต้านม และเทคนิคไฮทรูพุทซีเควนซิง (High-throughput sequencing technology) ก็เป็นที่ทราบกันว่าเป็นเทคโนโลยีรุ่นที่ 2 ของเทคนิคซีเควนซิง (second-generation sequencing) และ NGS ซึ่งได้รับการปรับปรุงให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น การนำไปใช้และการใช้ร่วมกับเทคนิคอื่น ๆ ก็สามารถทำได้เช่นกัน เช่นเทคนิค microarray comparative genomic hybridization และ target gene sequence ซึ่งสามารถใช้กับตัวอย่างที่มีขนาดใหญ่ได้ ทางด้านการนำไปใช้ทางคลินิก สามารถใช้วิธีการตรวจยีนได้หลายแบบ และมักจะใช้วิธี whole-exon sequencing (WES) อย่างไรก็ตาม WES นั้นมีราคาที่แพงมาก ทำให้ไม่สามารถใช้ได้กับผู้ป่วยทุกราย เนื่องจากข้อจำกัดในเรื่องของราคาค่าตรวจ เทคนิคในการวิเคราะห์ยีนยังคงต้องมีการปรับปรุงและพัฒนาเพิ่มเติมอีกต่อไป เพื่อให้ได้วิธีการตรวจที่มีราคาถูกและมีประสิทธิภาพ สามารถตรวจในรูปแบบของยีนหลายตัวในเวลาเดียวกัน (gene panel) เพื่อให้เหมาะสมกับการตรวจเพื่อให้ทราบล่วงหน้าก่อนการเกิดมะเร็งและเพื่อการป้องกันมะเร็ง ในการศึกษานี้ได้ออกแบบการศึกษาทดลองเป็น 3 ขั้นตอน ขั้นตอนแรกได้นำเนื้อเยื่อจากผู้ป่วยมะเร็งเต้านมจำนวน 52 ตัวอย่าง และเก็บตัวอย่างเลือดจากคนปกติ ที่เป็นอาสาสมัครจำนวน 18 ราย หลังจากนั้นสกัดจีโนมิกดีเอ็นเอ (genomic DNA; gDNA) หลังจากนั้นทำการออกแบบชุดยีน (gene panel) โดยใช้ฐานข้อมูลสาธารณะ (public databases) ในการวิเคราะห์ เช่น COSMIC/ClinVar/HGMD โดยเป็นข้อมูลจากรายงานการวิจัยที่ผ่านมาและมีความเกี่ยวข้องกับการยับยั้งการแสดงออกของยีนแบบจำพาะ ขั้นตอนที่สอง รายชื่อยีนมะเร็งเต้านมจากรายงานของกลุ่มวิจัยได้ถูกเพิ่มเติมเข้าไปในชุดยีน ขั้นตอนที่สาม ทำการเปรียบเทียบชุดยีนที่ออกแบบได้ กับชุดยีนที่ได้จากบริษัททางประเทศตะวันตก เพื่อคัดเลือกยีนที่มีความเป็นไปได้และมีความเสี่ยงสูงในการทำให้เกิดมะเร็งในคนจีน ซึ่งมีทั้งหมด 13 ยีน (AKT1, BRCA1, BRCA2, ESR1, ERBB2, KMT2C, PALB2, PIK3CA, PIK3R1, PTEN, P53, RNF40 และ TWST1) จะใช้สำหรับการออกแบบไพรเมอร์ให้ครอบคลุมยีนที่คัดเลือกมา ที่มีอยู่ในเอกซอนทั้งหมด (whole exons ranges) รวมทั้งจุดเชื่อมระหว่างอินทรอนด้วย (junction of intron sequences) ต่อมาจะใช้โปรแกรม Illumina DesignStudio สำหรับการออกแบบไพรเมอร์และออกแบบค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ ที่จะใช้ หลังจากนั้นทำการตรวจสอบชุดไพรเมอร์เพื่อความมั่นใจและถูกต้องจากหลายวิธีการ ขั้นตอนสุดท้ายคือขั้นตอนการคัดเลือกยีนที่สามารถตรวจสอบได้ด้วยไพรเมอร์ที่ออกแบบมา ข้อมูลยีนไพรเมอร์ทั้งหมดจะถูกแสดงในตารางเว็บเพจและทำการดาวน์โหลดไพรเมอร์ทั้งหมดออกมา ดังนั้นชุดยีนที่ได้มีทั้งหมด 13 ยีนรวมทั้งไพร-เมอร์ทั้งหมด 696 คู่ ความจำเพาะของไพรเมอร์จะถูกวิเคราะห์คุณภาพโดยใช้วิธีพีซีอาร์ จากการศึกษาพบว่าประสบความสำเร็จในการออกแบบชุดยีน การทำมัลติเพล็กพีซีอาร์ (multiplex PCR; MPCR) และผลผลิตจากพีซีอาร์ เพื่อเพิ่มปริมาณไพรเมอร์สำหรับใช้เป็นไลบรารี เทมเพลต (library template) หลังจากนั้นใช้ชุดน้ำยา QIAseq 1-Step Amplicon Library kit ในการสร้างไลบรารี แล้วใช้ NGS เพื่อทำซีเควนซิงและตรวจสอบข้อมูลผ่านโปรแกรมชีวสารสนเทศ (bioinformatics) จากผลของ NGS พบว่ามีจำนวนรวมของลักษณะการกลายพันธุ์ที่พบ (variant) ซึ่งได้จากตัวอย่างทั้งหมด 70 ตัวอย่าง คือ 4,571 ซึ่งรายงานไว้ในเอกสารประกอบ (annotations files) รวมทั้งมีการรายงานการวิเคราะห์จำแนกการกลายพันธุ์ของแต่ละยีนด้วย จำนวนของยีนกลายพันธุ์อันใหม่ (new variants) มีทั้งหมด 358 บริเวณ (ประมาณร้อยละ 7.8) ซึ่งเป็นข้อมูลจากผู้ป่วยจำนวน 52 ราย และพบลักษณะการกลายพันธุ์ใหม่ใน 11 ยีน ลักษณะการกลายพันธุ์ส่วนใหญ่พบในยีน KMT2C ซึ่งพบถึงร้อยละ 83 ของตัวอย่างที่นำมาศึกษา รองลงมาคือ BRCA2 (ร้อยละ 71), BRCA1 (ร้อยละ 48), PALB2 (ร้อยละ 40), PIK3CA (ร้อยละ 23) และ RNF40 (ร้อยละ 21) ซึ่งเป็นยีนที่พบในตัวอย่างมากกว่าร้อยละ 20 และยังพบการกลายพันธุ์ของยีนอื่น ๆ ประกอบด้วย AKT1 (ร้อยละ12), ERBB2 (ร้อยละ 10), ESR1 (ร้อยละ 8, TWIST1 (ร้อยละ 8 และ PIK3R1 (ร้อยละ 4) ซึ่งพบในตัวอย่างน้อยกว่าร้อยละ 15 จากผลการศึกษายังพบว่าจำนวนของการกลายพันธุ์ที่มีความเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็งเต้านมเท่ากับ 68 (68/358) จากการวิเคราะห์โดยโปรแกรม Polyphen2 และ Sorting Intolerant from Tolerant (SIFT) มีผลทำให้โปรตีนที่สร้างขึ้นมาไม่สามารถทำงานได้ จากการศึกษานี้สามารถสรุปได้ว่า มีความสำเร็จในการผลิตชุดตรวจวิเคราะห์ที่มีราคาไม่แพง เป็นชุดยีนที่มีอยู่ในกลุ่มความเสี่ยงสูงต่อการเกิดมะเร็งเต้านม สามารถช่วยในการตรวจวิเคราะห์ในระยะเริ่มต้น ใช้เพื่อการป้องกันการเกิดมะเร็งในอนาคต และใช้เพื่อการรักษามะเร็งเต้านมในระยะแรก โดยเฉพาะทั้งในประเทศพัฒนาละด้อยพัฒนา การกลายพันธุ์ที่พบใหม่ในกลุ่มตัวอย่างนี้ไม่เพียงแต่จะทำให้ทราบความรู้และข้อมูลใหม่ที่จะนำไปใช้ในการวิเคราะห์ยีนทางคลินิกในผู้ป่วยมะเร็งเต้านม แต่ยังสามารถนำไปใช้ประกอบการให้คำแนะนำปรึกษาเกี่ยวกับยีนที่เกี่ยวข้องกับการเกิดมะเร็งในผู้ป่วยรวมทั้งความสัมพันธ์ของยีนในพงศาวลีในครอบครัวอีกด้วยen_US
Appears in Collections:AMS: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
621155808-JINGLIANG-CHENG.pdf2 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.