动态 | 质谱技术结合生物材料，汇健科技为液体活检带来新方向

液体活检这项技术，相信大家都已经不再陌生；对于质谱技术，虽然可能不是很清楚，但一般也都还有所耳闻；但是用质谱来做液体活检，听起来是不是就很有意思了？而这正是位于杭州的汇健科技正在做的事情。

2019年2月，成立两年多的汇健完成了自己的PreA轮融资，接下来还将会继续深入开发质谱技术在医疗健康行业的应用场景。

汇健科技创始人邬建敏教授

汇健科技的创始人邬建敏教授在硕士期间就开始从事生物传感器方面的技术研究，应用领域也是医疗诊断方面。博士期间又攻读了环境生物学方向的博士学位。07-08年来到美国加州大学圣地亚哥分校（UCSD）做高级访问学者，在此期间接触到了国际最前沿的半导体纳米材料技术。

当时的质谱和基因测序一样，还是专供科研的仪器。但是凭借自己敏锐的科研嗅觉，邬教授很快地察觉到了质谱技术在医疗诊断领域的应用前景。归国之后邬教授就开始展开相应的研究，尝试将半导体纳米材料技术与质谱技术结合在一起，并应用于临床诊断。这一做就是十年。2016年底，邬教授创建了汇健科技，致力于质谱技术的临床分析与健康筛查应用。

汇健科技总经理任亮

汇健科技的另一位关键人物任亮总经理则是分子生物学研究生毕业。在加入汇健科技之前，任亮先后在生物医药企业和投资机构积累了多年的工作经验。在投资机构工作期间，任亮主要关注的就是药物研发和IVD方向。

除二人之外，邬教授在研究期间结识的浙大医学院肿瘤研究所的余捷凯博士也来到汇健科技出任副总，带领医学与生信团队开展工作。在创业初期，毕业于香港城市大学材料学专业的栾春燕博士也加入了公司，主管汇健科技的研发部工作。至此，汇健科技的创业团队核心班子初步组建。

说到相识，邬教授和任亮总不约而同的笑了起来。时间拨回2017年，当时的汇健科技刚刚开始正式运行。为了公司顺利融资，邬教授时常与投资机构进行交流。

一个偶然的机会，在上海的一次路演中，邬教授与当时还在投资机构任职的任亮结识。任亮在实业与投资机构的双重背景让邬教授感觉眼前一亮，而邬教授将质谱技术应用于医疗健康行业的思路也深深吸引了任总。

最终，任亮决定辞去原来心爱投资机构的高薪工作，加入汇健科技并出任总经理，和团队共同创业。任总的加入为公司提升了商业和资本运作的能力，团队结构更趋丰满。

有很多成功的医药企业都始于这种科学家加管理者的初创团队。这种初创团队有着明确的分工，能充分发挥各自的专长。在汇健科技的核心创业团队中，邬教授全面主管公司的技术创新，任亮主管运营，余博士主管医学与生信，栾博士主管产业化研发。

在关键决策上，任亮和团队成员能毫无保留地提供决策依据，重大决定则交由邬教授做出选择。团队成员背景交叉互补，职责清晰，既有明确的分工又能很好地协作互助。这种良好氛围下使得公司产生了磁力效应，已经吸引了一批关键人才加入汇健科技创业团队。

液体活检在近几年的热度逐渐攀升。尤其是在肿瘤方面，很多基因检测企业都尝试通过检测血液中的CTC（循环肿瘤细胞）和ctDNA（循环肿瘤DNA）来对肿瘤的分子分型和发展状况进行判断。

质谱技术的特点在于它是一种多组学技术，可以用于检测核酸、多肽、细胞代谢物等多种不同的检测靶标。将质谱技术应用于液体活检，最大的优势在于可以对病症进行多靶标同时检测。这样的检测方式比起单一标志物的敏感性、特异性和准确性都要高得多。在国外，利用质谱技术进行多类型靶标检测已经有少量相对比较成熟的企业案例。如美国的biodesix公司开发的其中一款肺癌检测产品，就利用了质谱来同时检测血液中多个多肽标志物。

事实上，质谱技术在医学检测上的应用已经崭露头角。其中LC-MS（液相色谱与质谱分析联用）检测新生儿遗传代谢病、药物代谢物或维生素已经逐渐被检验医学所接受，并且也有部分第三方医学检测机构在开展相关的业务。

但LC-MS的检测流程复杂，通量低，难以在临床检验科室大规模应用。也因此，虽然质谱技术已经有近百年的发展历史，仍未大规模应用到医学检验当中。

图：质谱分析流程

汇健科技将自己的纳米材料技术与质谱技术相结合，显著提升了检测的便捷性、检测通量和信号的灵敏度。同时结合了质谱数据的人工智能算法，实现诊断结果的快速与高准确判别，筑起了坚实的技术壁垒。

汇健科技使用的质谱技术平台是MALDI-TOF-MS（基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱），这种新型质谱技术对生物大分子具有较高的检测能力。该类型的仪器在微生物检测方面已经进入了临床检验科室。

借助MALDI-TOF进入临床检验的这股东风，汇健科技研发了用于血清肽谱、核酸及微生物分析的Bio-pSi质谱耗材及芯片已经相应的质谱分析软件扩展了MALDI-TOF的临床应用场景。

虽然MALDI-TOF技术检测多肽的速度快，通量高，但因为缺少了液相色谱分离过程，样本内组份间的相互干扰就会成为一个棘手的问题。因此，MALDI-TOF直接用于血清肽谱样本分析的关键就是如何去除高丰度蛋白质的干扰。

在血液中，99%的蛋白都是常规蛋白，如血浆蛋白、血红蛋白、免疫球蛋白等。这些蛋白与肿瘤疾病的进展并无明确的关联。如果仅凭现有的样本预处理技术不仅需较高的成本，而且会造成检测对象的损失，同时也无法避免血清肽的降解导至质谱结果的失真。此外，复杂的操作流程会使实验结果的可靠性降低，很难达到医学标准。

汇健科技在研的一款主打产品是用于质谱液体活检的血清肽谱检测试剂盒及分析软件。该试剂盒内的Bio-pSi纳米芯片捕获的主要目标是血液中的多肽。这些多肽一般分子量在20KD以下，比血浆中的背景蛋白要小得多而且丰度极低。

如肿瘤进展中，往往伴随着蛋白酶（如MMPs等）表达的变化。而蛋白酶的核心功能就是降解细胞内外环境中的各种蛋白成分。因此由疾病引起的蛋白酶表达情况变化势必会影响血液中的多肽组成。

图：Bio-pSi质谱芯片

汇健科技的Bio-pSi纳米颗粒能从复杂的血清样本中富集低丰度的肽类物质，捕获到纳米孔道当中的多肽分子可以很容易地被浓缩富集，并且能够有效地防止肽段被血液中的蛋白酶降解。

随后，在MALDI-TOF-MS平台上使用公司独创的颗粒原位质谱检测（OPMD）技术可实现血清肽谱的快速分析。结合特征质谱峰及人工神经网络软件生成的预测模型，可实现肿瘤的诊断，复发转移监测及药物疗效评价。

将材料学技术与质谱技术结合正是汇健科技有别与传统质谱医学检测行业的核心差异化亮点。

此外，汇健科技还开发了多款Bio-pSi质谱芯片，提升了MALDI-TOF对于核酸、微生物及小分子代谢物等其他生物活性物质的检测能力，大大扩展了该类质谱仪在临床诊断及科研领域的应用。

如果乍一看汇健科技的官方网站，可能会感觉他们的产品线很复杂。但是事实上，这些产品底层的技术是相通的，只是产品开发的应用方向上有一定的差异。

总经理任亮在描述产品管线时提到：”汇健科技基于同一平台技术，衍生了不同的临床应用场景。我们只是根据产品开发的不同周期，在企业发展的不同阶段，布局不同的产品类型。”这些产品互相之间甚至存在着一定的联系，如Bio-pSi质谱芯片就是未来质谱医学检测的关键耗材。

但是从长期的角度上看，汇健还是以肿瘤产品为核心。肿瘤产品的研发周期和上市申请都需要很长的时间，在此期间汇健可以通过其他产品管线提升自己的技术水平，并回收部分资金。

汇健科技在健康人群肿瘤早筛上的产品布局，充分体现了质谱技术与材料技术相结合的优势所在。首先质谱技术的灵敏度高，在肿瘤早筛上有优秀的应用前景；其次通过质谱检测，不仅能分析出受试者的肿瘤进展情况，还可以具体到患病器官，方便患者后续的跟踪检测；加上新材料技术在质谱技术上的应用，汇健可以做到精确检测的同时又很好地控制成本。

在肿瘤早筛产品的上市规划方面，汇健科技也已经有了比较明确的计划。服务型的产品在检测技术和算法上成熟后很快就可以面世。而对于标准化产品，汇健科技预计今年开始GMP车间的建设，然后进行稳定性研究和相应的临床试验，以尽快进入报证流程。

除了液体活检之外，汇健科技还在尝试将质谱技术应用于组织活检。通过纳米材料快速获取肿瘤组织表面的代谢物，然后利用质谱技术对这些代谢物的组成和空间分布进行分析，可以有效的进行肿瘤的分型和用药指导。汇健科技已经利用质谱检测肿瘤代谢物成功的区分了肝细胞型肝癌和胆管细胞型肝癌，还成功的区分了肾癌的三种亚型。在目前为止对临床样本的检测中，检测的敏感性和特异性均超过了90%。

在汇健科技的投资方奇迹之光看来，随着国产MALDI-TOF质谱相关仪器设备的崛起以及临床应用的推广，低成本高质量的功能性靶板将会出现爆发性的需求。目前质谱上游耗材被少数几家国际巨头垄断，存在大量进口替代的机遇。而在液体活检方面，现有技术还未能很好满足不断增长的市场需求。在质谱方法学上的创新将为质谱技术在该领域大规模应用提供了更多可能性。

华大奇迹之光基金合伙人赵炜文表示，汇健科技是一个跨学科团队，以材料技术创新作为平台核心赋能质谱检测。汇健的技术让MALDI-TOF-MS平台能更高效、更广泛地对不同类型的biomarker进行检测，如蛋白、多肽、核酸及其甲基化，甚至是小分子代谢产物。这让一平台多联检成为可能。汇健平台高通量低成本的特性，将使其在不同种类标志物联用的液体活检上产生巨大的竞争优势。