揭秘国内液体活检现状及发展趋势

液体活检已经被MIT Technology Review杂志评为2015年度十大突破技术之一，2015年12月《NSCLC血液EGFR基因突变检测中国专家共识》规范中国EGFR血液检测，推动肺癌精准治疗，这无疑显示了这项技术的巨大进步以及在临床应用中的巨大潜力。可能在几年前，液态活检技术还仅限于科研层面，但现在凭借着检测技术的发展与成熟，这项技术已经迅速在医疗行业内应用开来，比如NIPT。

目前国内的企业在液态活检领域主要集中在CTC和cfDNA，外泌体还鲜有涉及。外泌体一词最早出现在1981年（Biochim.Biophys.Acta.645,63-70,1981），但是直到2007年发现外泌体可作为细胞间基因交流的机制（包括mRNA和miRNA），才重新激发了人们对外泌体领域的兴趣（Nat. Cell Biol. 9, 654–659, 2007）。

CTC的富集主要包括物理学、免疫学以及材料学，检测方法包括分子生物学、免疫学和流式细胞术等。主流的cfDNA检测技术主要包括ARMS-PCR和NGS，其他的还有数字PCR、BEAMing、CAPP-seq等。数字PCR虽然有更高的灵敏度且可定量，但是由于多种原因，现阶段在临床上并不容易推广，如仪器牌照问题和配套试剂成本的问题。

传统的肿瘤检测方式存在许多局限：例如组织活检，需要患者进行手术从肿瘤上取样切片，这给患者带来很大痛苦，并且不能频繁进行。它只能对单一器官进行检测，局限性也非常大，不适合在常规体检时使用。更严重的是，从肿瘤上切片提取组织会对肿瘤进一步刺激，容易激发癌细胞的快速增长。

液态活检的好处在于，它可以使医生频繁监测肿瘤的发展：只需通过抽血，就可以在人体的循环血液中检测ctDNA（死亡肿瘤细胞上脱落释放的小片段肿瘤基因）从而快速确定一项治疗方案是否适合患者。如果治疗方案无效，可以立即放弃，避免患者遭受副作用之苦，也可以让医生尽早尝试替代方案。

液态活检技术在临床上应用主要有：

1. 检测晚期患者的突变信息，找到有效的靶向药物；

2. 动态监测正在服用靶向药物的患者，检测是否发生耐药突变，指导换药；

3. 早期筛查肿瘤，防“未病”。

液态活检是一种技术，更是一种临床解决方案。在液态活检的背景下可以有很多应用，包括临床和面对消费者。当前基因检测的靶点主要包括DNA的突变、基因扩增、基因融合、缺失/插入等，这种是一种不可逆的变化。

而DNA的变化远远不止这些，一些表观修饰会对基因功能产生影响，进而影响细胞功能和个体健康，如基因启动子区的甲基化发生在多数情况下会抑制转录因子与启动子的结合，激活或抑制基因的功能。拿一个常见的例子说明，很多人喜欢健身塑体，在肌肉的强化过程中，就包含了特定基因的甲基化动态变化过程。这种动态监测过程，不可能多次获取组织，通过无创的液态活检可以实现多次、实时的监控。我们会逐渐发现这种技术会在很多层面的应用。

美国的行业巨头FMI（罗氏先后收购了FMI和CAPP-medicine，并对其进行了整合）主推的产品FoundationOne主要应用领域就是液态活检。该产品利用下一代测序技术对来自常规肿瘤样本的癌症相关基因进行分析，检测315个肿瘤相关基因以及28个常见融合基因的内含子。

在ctDNA检测上，国外目前的优势并不是技术上的优势，最起码不是明显优势。其主要优势还是在其对产品的设计和深度临床验证上的。还拿FMI举例，该公司和纪念Sloan Kettering癌症中心（MSKCC）的合作者发表了一项研究，描述FoundationOne Heme的验证结果，可能有助于该检测在临床肿瘤实践中的应用。在这项研究中，Foundation Medicine分享了来自其CLIA认证、NYS批准的实验室的3696例恶性血液病的基因组分析临床数据，通过大样本大数据的临床验证，使得该产品有形成肿瘤基因谱的金标准趋势。

在液态活检中的外泌体领域，美国企业具有技术领先优势，如Codiak BioSciences（2015年11月获得8000万美元启动资金，检测胰腺癌癌细胞外泌体中所包含的一种蛋白Glypican-1，这种蛋白有可能作为一种非侵入性诊断和筛查处于适合手术治疗阶段的早期胰腺癌）；

Exosome Diagnostics（在2010年5月获得2000万美元的A轮融资。在2014年开启B轮融资，分3次完成，2014年3月获得2700万美元，2015年9月获1760万美元，2016年1月获1600万美元，至此B轮融资结束，累计获得6000万美元。B轮融资主要用于将首个癌症诊断产品推向市场，同时扩大诊断疾病范围，目前已推出多个诊断产品；针对外泌体获取传统上依赖高速离心法，该公司开发了柱式提取外泌体技术，已转让qiagen生产）；

Exovita Biosciences（其开发基础是癌组织周围的健康细胞分泌的外泌体具备毒杀癌细胞的能力）。

技术进步是基因检测行业的核心推动力，我们可以看到越来越多的国内企业开发了/正在开发具有核心知识产权的技术和方法，提高检测效率和降低成本，这对整个行业的进步有积极影响。

随着医学诊断技术特别是分子诊断技术的不断提高，针对肺癌的新的驱动基因不断被发现，基于驱动基因的新型靶向药物不断涌现，肺癌精准治疗成为了关注的热点。该共识由笔者及专家小组精心筹备并完稿，也是中国第一个NSCLC血液EGFR基因突变检测专家共识，旨在规范中国肺癌EGFR血检，推动血检在全国范围内的广泛应用，促进中国肺癌的精准治疗。

随着临床基础研究的广度和深度的加强，国家和家庭对健康的重视程度变化，会有更多推动基因检测行业发展的政策推出。包括2016年3月卫计委发布文件：对于未列入《医疗机构临床检验项目目录（2013年版）》，但意义明确、特异性和敏感性较好、价格效益合理的实验室自建的临床检验项目（LDTs），应及时论证以满足临床需求。

这些都表明国家从政策层面会大力推荐基因检测行业的发展，这也符合新技术在市场上的发生发展过程。大家今天在这里讨论液态活检，从另一个角度说明这是符合市场趋势的。

上述是从行业政策来说未来基因检测的发展，还有一个很重要的问题是靶向药物在多大程度上入医保或商业保险。毕竟基因检测，特别是肿瘤检测的主要目的是指导临床用药。

在液态活检出现之前，对检测样本的获取主要通过是手术、活检等侵入式方法获取，从天然上限制了技术的临床应用以及受益患者的群体。在《专家共识》中提到2012年我国肺癌EGFR突变受检率约为20%~30%，明显低于发达国家或地区的受检率，其主要限制就是组织来源。

从本质上说，液态活检是分子诊断在样本来源上的延伸，是分子诊断市场容量的扩容，是实现为患者做出更好诊断服务的切入点。

液态活检主要包括CTC、ctDNA和外泌体。很多人想知道谁好谁坏，谁优谁劣，做CTC的说CTC好，做ctDNA说做ctDNA的好，做外泌体的更觉得自己占领了制高点。从临床应用的角度来评价一项技术是否更代表应用趋势，包含几个因素：临床意义、技术稳定性、操作简便性、成本等。

本次活动的宣传口号是“一滴血告诉你”，但是现阶段的技术水平还远远达不到“一滴血”的程度。液态活检的突破口我认为有三个方面，第一点是样本保存问题，无论是ctDNA还是CTC，在完成处理之前，对保存的要求很高，这在一定程度上限制了样本的运输；第二点是样本处理，如何高效率的从复杂背景下得到相对纯净的检测靶标；第三点是检测过程，需要更高的灵敏度和特异性。

现阶段我们对CTC、ctDNA以及外泌体的研究已经有了一定程度的临床转化，但是也有很多问题呈现在面前。比如检测前接受化疗药物是否会影响检测结果，多大程度影响；如何寻找有效的检测靶点，将液态活检应用至早期筛查中；伴随着样本来源的变化，企业的商业模式也会有相应改变；液态活检是否准备好了面向消费者等。