《癌症检测新方向液体活检》由会员分享，可在线阅读，更多相关《癌症检测新方向液体活检（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、液体活检介绍在我国癌症筛查结果中，只有20%是早期，80%的癌症查出来都是中晚期了，而这20%的癌症早期还是体检查出来的。”众所周知，癌症越早发现治愈率越高，但患者缺乏相应的筛查手段，体检得来的报告结果，其灵敏度和准确度都相对较低。如今在美国，一种被称为液体活检的检测方法正开始兴起，为一些病人省去了手术活检和穿刺活检，这两种活检是长期需要来指导病人癌症治疗的。目前国内也有一些生物公司在研发液体活检技术-只需抽取68ml血，就能筛查是否患有6大常见癌症（肺癌、胃癌、食管癌、肝癌、大肠癌、乳腺癌），准确率超过80%，花费约20003000元。液体活检是什么？真的像宣传的那么有效么？液体活检作为体外
2、诊断的一个分支,是指一种非侵入式的血液测试,能监测肿瘤或转移灶释放到血液的循环肿瘤细胞(CTC)和循环肿瘤DNA(ctDNA)碎片,是检测肿瘤和癌症、辅助治疗的突破性技术。它的优势在于能解决精准医疗的痛点,通过非侵入性取样降低活检危害,而且有效延长患者生存期,具有高性价比。液体活检技术主要包括CTC 和ctDNA，以及外泌体检测。基因突变是肿瘤产生发展的重要原因，几乎所有癌症患者都携带有DNA突变，这些突变只存在于肿瘤细胞而不存在于正常细胞，因此为肿瘤组织的检测与跟踪提供了方便的特异性生物标记。种类繁多的突变位点及基因型也为肿瘤的精确诊疗提供了必要的信息。1.液体活检尚不能用于肿瘤早筛。早筛是
3、指对肿瘤的预测，以及早期肿瘤的检查。因为只有当肿瘤生长到一定阶段后，CTC或者ctDNA进入血液，才能通过液体活检的方式检测出来。而此时，肿瘤往往已经生长到一定规模，不再是早期肿瘤了。2.液体活检技术不是传统检查的替代技术。肿瘤的初步诊断、确诊和疗效评估，应该根据实际情况，结合影像、肿瘤标志物和液体活检等检查方式综合判断。液体活检在一定程度上解决了传统技术的部分局限性，但尚不足以替代传统检测技术。一、 液体活检介绍1. 循环肿瘤细胞（circulating tumor cells,CTCs） 循环肿瘤细胞（circulating tumor cells,CTCs）是游离于血液循环系统中的肿瘤细
4、胞，来源于原发肿瘤组织，是肿瘤细胞转移的重要方式，也是肿瘤患者术后复发的重要原因，同事还是激发癌症致死机制的重要因素。CTC作为肿瘤细胞，不仅包含肿瘤的DNA信息，同时还包含基因组、蛋白质组等信息，是研究肿瘤组织信息的丰富来源。（1）二代CTC检测技术1.密度梯度离心可将CTC与红细胞白细胞分离，根据不同密度沉降在不同区间而进行分离。目前市场上有较多的这种类型的试剂盒，Ficoll-paque solution（Pharmacia Fine Chmeicals，Sweden），OncoQuick等。2.过滤法依据CTC体积大雨血细胞的特性，对CTC进行捕获。CTC的直径约为1020um，而血细
5、胞大小为712um，通过过滤，留下体积比较大的CTC.随着对CTC研究深入，发现很多CTC与白细胞大小类似甚至只有它一半或者更小。这些小或者超小CTC的数目比例在某些肿瘤中可高达三分之一。3.微控流芯片针对CTC的体积和可变形性对CTC进行捕获，CTC的捕获率和特异性可达到80%以上。不仅能够检测CTC的数量，而且可以分离活细胞进行其他分析，是未来CTC检测的发展方向，微流控芯片内CTC的分选富集方法主要分为生物化学方法和物理分离法。生物化学方法指的是选择特异性抗体对细胞表面表达的标志物进行特异性的抗原抗体吸附，达到分选的目的，物理法主要应用外力场（电、磁场、流体场、超声波等）基于细胞间的物理
6、特性差异（大小、变形性、密度、介电性等）进行分离。4.其他分离方法核心原理还是利用CTC免疫学和物理学特性，但是缺乏临床数据验证。（2）CTC临床应用1.辅助诊断。主要是在常规手段无法对早期肿瘤进行判断时进行。2.疗效评估。癌症患者进行化疗、靶向治疗后进行CTC检测，若CTC数量减少，则提示治疗方式可能有效，相比于现阶段的CT、MRI等检查手段，CTC检测技术操作更方便，应用更简单，可以更及时地提示医生该患者是否适合化疗或者靶向治疗。3.术后监测。以肺癌为例，肺癌患者手术后约50%可能复发，术后监测非常重要，目前主要监测手段是3或6个月进行CTC检查，因活检无法高频次检查，而CTC可以克服这个
7、缺点，及时检测血液中CTC的变化，在癌症发生的早期就及时进行治疗，能提高患者存活率。2.血浆游离肿瘤DNA( Cell-Free Circulating Tumor DNA，ctDNA)ctDNA:是指人体血液循环系统中不断流动的携带一定（包括突变、缺少、插入、重排、拷贝数异常、甲基化等）来自肿瘤基因组的DNA片段。CtDNA的主要来源包括：1.来自坏死的肿瘤细胞 2.来自凋亡的肿瘤细胞 3.循环肿瘤细胞 4.来自肿瘤细胞分泌的外排体。cfDNA最成熟的应用是NIPT（无创产前基因检测），抽取孕妇静脉血分析胎儿游离的片段DNA，判断胎儿患唐氏综合征（21、18、13三体综合征）的概率。已经是国
8、内常见的优生优育筛查手段。对ctDNA的分析包括定性和定量的分析，其中定性分析包括检测基因突变、缺失、插入、融合、重排、拷贝数变异、甲基化、微卫星不稳定（MSI）和杂合性缺失（LOH）等，定量分析就是计算ctDNA在血液中实时的含量，定性和定量均可反应肿瘤的存在和严重程度。理论上说，一个细胞含有约67pg的DNA,1ml血能提取10ng游离DNA,相当于来自约20003000个凋亡细胞的DNA量，但是一般情况下只占整个循环DNA的1%，甚至0.01%。因此，这对DNA的检测技术提出了比较高的要求。目前国内外均没有成熟产品，主要有两个方向：一是应用测序技术直接获取ctDNA序列信息，另外利用DN
9、A扩增技术（PCR）检测包含特定序列的ctDNA的浓度。ctDNA的技术发展可以预测向着高精度和高通量的方向发展。NGS由于其价格因素，未来还是用于研发，所以最新的研究都集中在富集靶向DNA,将富集后的DNA做深度测序可以大幅度降低成本，但是如何高效准确的富集目的DNA序列仍旧是ctDNA检测的瓶颈。所以还是处于前期发展阶段，离真正走向临床还有一段距离要走。3外泌体外泌体（exosome）是细胞分泌出的小泡，小泡中包含蛋白质、DNA、信使RNA以及一些非编码RNA，是细胞之间沟通的载体，研究发现这些外泌体与肿瘤的发生、发展、转移以及抗药性具有一定的相关性。肿瘤细胞以这些小泡为载体帮助其逃过免疫
10、系统的监视，这些小泡一方面给肿瘤细胞的转移指引方向，另一方面也创造适合肿瘤生长的微环境。外泌体携带的信息多样化。其中的蛋白质和核酸，均可用于癌症的早诊、复发监测、抗药性监测等相关方面的分析。而且外泌体在数量上多于CTC,更容易富集，在形式上分泌小泡能够有效保护核酸类物质，克服了ctDNA在血液中易降解的问题，在临床应用上有广泛前景。但是外泌体的研究尚处于临床早期，参与公司较少。4液体活检技术比较二、市场现状癌症液体活检作为基因测序产业下的一个细分领域，与基因测序有着非常相似的产业链模式。现有基因测序产业链分为上游仪器与耗材生产销售企业，中游检测服务提供企业，以及下游数据分析企业，由于单纯提供测
11、序服务技术门槛不高、竞争激烈，导致中游测序服务企业利润微博。故国内大多数有能力的测序服务公司都自行提供结果分析服务，在肿瘤基因检测领域更甚。基因测序公司提供的肿瘤检测报告几乎都会提供相关的基因突变位点分析，供医生参考，因此，肿瘤液体活检产业链可以划分为上游器械耗材企业和中下游监测分析企业。上游企业的核心竞争力是技术。提供核心技术的CTC分析仪、数字PCR仪、二代测序仪及配合使用的试剂盒关键技术掌握在国外几个公司手里，而且技术壁垒较高，专利保护严格，这几个国外大公司相当于垄断瓜分大部分市场。在国内基因测序行业中，国外仪器提供商的议价能力很强，为摆脱这种影响，部分国内公司奋发图强，尝试自主研发仪器
12、耗材或者通过重组并购上游企业。已有几家国内公司通过并购实现二代测序仪的生产。但在比拼核心技术方面，国内“山寨版”性能与同功能的国外版性能有不小的差距，而且国内产品同质化严重，竞争激烈。目国内的肿瘤液体活检也绑上了火箭般的速度发展。据不完全统计，自2012年以来成立做二代测序的公司都达到了200多家，而开展肿瘤液体活检多数采用二代测序技术对ctDNA进行分析。所以液体活检初期发展阶段，在肿瘤组织活检市场上有强势销售地位的公司如若紧跟CTC、ctDNA的潮流，发挥原有市场的作用，对其进行部分产品替代，即可快速抢占液体活检市场份额。即谁有渠道进入医院就能占山为王。中下游企业的竞争点除了销售渠道，就剩
13、下数据解读分析能力了。样本量越大、信息越全面来源数据越可靠的数据库必定更受市场青睐。国内的基因测序公司都在积极积累自有数据库并优化基因数据的解读分析能力，但都没有形成绝对优势，行业标准也有待建立。三、 审批制度在美国的医疗器械拿到临床准入有“双通道制”，第一是可以通过FDA认证，拿到临床准入，产品可以在市场上推广和销售；二是获得CLIA认证的实验室，可以实现临床实验室的消费级和科研应用。CLIA实验室能够根据市场的现实需求，快速地开发实验室自建项目，并通过在临床上的应用给与可靠的临床指导。CLIA认证解决了基础研究和临床应用之间低效率转化甚至脱节的问题，对转化医学和研究成果转化有非常重要的意义
14、。美国大部分液态活检公司都是走CLIA认证而非FDA认证。国内也借鉴这种方式来规范基因检测公司的竞争。国内的基于基因检测的液态活检项目进入临床也实行双重监管，所有仪器设备，试剂归CFDA报批管理，临床实验室归属卫计委这与美国CLIA认证制度类似，即要求试点单位内部有严格的质量控制，并且相关工作人员需经培训合格上岗，则不受CFDA对仪器和试剂的注册限制。未来ctDNA的发展将会严重依赖渠道资源及疾病样本资源，且CFDA对产品临床资质的管理也将越来越严格，未来 ctDNA公司最可能的业务模式为：国家批准的临床应用试点单位自行进行临床实验，类似于美国CLIA实验室；不具有试点资格的企业通过与医院合作
15、，获取医院外包服务资质，但以科研服务为主；不具有试点资格的企业通过与医院合作，自行进行诊断试剂盒报批，并把产品投向医院。值得注意的是，目前获得批准的临床试点单位数量较少，对应的样本量也受限，在大量ctDNA公司激烈竞争市场蛋糕的情况下，获得入场券、保证渠道及样本优势将会非常关键。所以，技术、渠道资源在ctDNA领域依然缺一不可。四、 国家政策支持从精准医疗概念的提出，国家就制定了一系列战略计划积极鼓励以DNA测序为基础的精准医疗。2015年3月科技部召开国家首次精准医疗战略专家会议，提出在2030年以前投入600亿元用于精准医疗。同月卫计委发布国家卫生计生委医政医管局关于肿瘤诊断与治疗项目高通
16、量基因测序技术临床应用试点工作的通知，包括14家医疗机构和6家第三方检验实验室。另外发布以肿瘤个体化治疗、药物代谢酶及作用靶点基因检测的技术指南，旨在规范化推广相关技术。2016年4月国家发展改革委员会下发了关于第一批基因检测技术应用示范中心建设方案的复函正式批复27个省市发改委关于基因检测技术应用示范中心的建设方案，从审批进度来看，未来示范单位的审批已经逐渐放开。这一系列政策的出台显示出政府对肿瘤基因测序从资金到监管的全方位支持，也奠定了肿瘤基因测序的高端发展路线。五、 国内外液体活检现有产品六、 液体活检临床应用方向、七、 现状及展望2016年3月第13届中国肺癌高峰论坛会议专家共识中也提到了关于液体活检：（1）本次颁布的共识，首先将共识的级别进行了分类，因为液体活检属于新生事
