BioShare上海站：基因檢測與臨床應用，技術與未來的一場探討

4月27日，生物探索品牌欄目——BioShare走進了上海，得到了上海國際醫學園區的大力支持。本期活動聚焦在基因檢測與臨床應用，邀請到了上海鼎晶生物醫藥科技股份有限公司研發總監薛良博士、上海伯豪生物技術有限公司技術總監李明輝博士、北京博奧晶典生物技術有限公司科學儀器事業部產品經理成後龍、上海美吉生物醫藥科技有限公司醫學總監王路博士以及上海國際醫學中心助理院長郭三維博士。

基因檢測技術的發展，給疾病檢測和臨床診斷帶來了深刻的影響。如今基因檢測技術在臨床中的應用越來越廣泛，包括產前檢測、腫瘤易感基因檢測、遺傳病檢測與診斷等。在本次活動中，5位嘉賓就基因檢測與精準醫療、腫瘤靶向藥物篩選、遺傳篩查等問題展開了討論。

5-10%的腫瘤具有遺傳傾向。遺傳相關的腫瘤由易感基因的胚系突變引起，不同綜合征包括多種不同腫瘤類型，具有發病早、家族聚集性等特徵。然而，針對遺傳性腫瘤人群的研究現狀存在著不足，例如人群遺傳性腫瘤研究的樣本偏少；入組標準不一，具有遺傳性、早發性、散發性等入組標準；研究方法不夠先進，造成覆蓋率低、漏檢率高的現狀。

薛良博士重點介紹了乳腺癌和卵巢癌的遺傳篩查，他說，「對於BRCA1/2，國際上已有多個資料庫收錄了腫瘤相關的突變，如UMD資料庫、Clinvar資料庫、HGMD資料庫等等，而目前還沒有這方面的資料庫。」針對這種情況，鼎晶生物於去年發起了針對遺傳性腫瘤的「十萬家系」計劃，計劃用5年的時間完成10萬例遺傳腫瘤家系檢測，用於構建人群遺傳性腫瘤基因突變風險資料庫。

薛良博士介紹道，鼎晶生物聯合復旦大學附屬中山醫院、復旦大學附屬腫瘤醫院、法國里昂醫學院、杜克大學醫學中心等開展的中期臨床研究已發表在International Journal of Cancer雜誌上，這項研究評估了人群的BRCA1/2 突變圖譜，建立了全國最大的遺傳性卵巢癌/乳腺癌BRCA基因資料庫，確定了新發現的致病突變以及人群特有的熱點突變，有助於對含有該類突變的家系進行遺傳諮詢輔導以及篩選PARP抑製劑治療的潛在獲益者。

最後，薛良博士強調了檢測遺傳易感基因突變的臨床意義和學術意義。對於攜帶突變的患者，檢測遺傳易感基因突變可以及早干預多發多器官腫瘤以及指導用藥；對於攜帶突變的「正常人」，檢測遺傳易感基因突變可以對高危人群進行定期檢測，以早發現和早治療。從學術角度而言，檢測遺傳易感基因突變有助於建立突變資料庫，提高對易感基因的認識，推動基礎科研，並且對靶向治療也有很重要的貢獻。

近年來，精準醫療的概念火爆全球。李明輝博士表示，高質量的樣本和精準檢測是精準醫療的基礎。精準醫學當前的任務是鼓勵創新轉化研究，深入開展嚴格的臨床嘗試檢驗，最終建立指導臨床實踐的循證標準。他還指出，精準醫學的短期目標主要體現在以下幾個方面：癌症腫瘤分子分型和靶向治療；癌症個體化綜合療法；癌症預后、耐葯、監測複發轉移；腫瘤的風險預測及早期診斷。

伯豪生物在腫瘤早期診斷、遺傳病診療、慢性病篩查和個體化治療等方面為臨床提供檢測支持。在本次活動中李明輝博士重點分享了全血RNA標誌物在腫瘤篩查中應用。轉錄組是特定狀態下一種細胞或組織所能轉錄出來的所有RNA的總和。與相對穩定的基因組相比較，轉錄組是動態變化而且較為複雜。外周血轉錄組可以動態反映疾病狀況。組織中80%以上表達的基因在血細胞中也有表達，外周血細胞會響應外部環境以及體內的生理、病理等變化，其基因表達譜也隨之發生相應的變化。

他介紹道，「外周血轉錄組檢測疾病具有獨特的優勢，主要體現在以下四點：（1）無創、成熟的外周血樣本採集方式，（2）分子（基因）層次上促進疾病的早期發現，（3）反映遺傳、環境等內部和外部多因素的綜合影響，（4）實時、動態的監測體內疾病的發生髮展狀況。

對於外周血標誌物的應用，李明輝博士舉了一些具體實例，分別為大腸癌的早期篩查、局限性和進展性前列腺癌的鑒別診斷、肺癌早期檢測以及多疾病集成式檢測。他們與上海市胸科醫院韓寶惠教授合作，收集了從2013年1月至今在上海市胸科醫院進行早期肺癌篩查、CT顯示存在10±5mm小結節的患者，對這些患者進行全血轉錄組RNA的基因晶元檢測。利用大數據分析方法，篩選出了14個早期肺癌的外周血特徵性表達基因，其中8個基因的組合可區分早期肺腺癌與健康人群，敏感性可達91%，特異性達94%；另6個基因的組合可區分早期肺腺癌與良性病變，敏感性可達91%，特異性達88%。

目前基因檢測有多種檢測方法和技術體系，各有所長，實際應用中會根據實際情況和可觀條件選擇性價比高的體系來做，其中多重擴增和多重檢測技術的發展尤為受到基因檢測領域關注。成後龍經理詳細介紹了多重PCR技術，微坑和微通道擴增技術，微滴技術以及碟式微流控晶元技術這幾種技術。並著重介紹了LAMP等溫擴增技術，該技術具有高特異性、高敏感性、簡單、便捷及成本低的特點，但以前的反應裝置容易形成氣溶膠污染，加上目前國內大多數實驗室不能嚴格分區，假陽性問題比較嚴重。

博奧選用微流控晶元技術，採用獨特結構設計的微流控晶元，緩衝池有液封的效果，各反應池點有基因擴增的引物能實現擴增和檢測一體化全程密閉，從而有效解決了氣溶膠污染和交叉反應污染所帶來的假陽性問題。

碟式微流控晶元技術是博奧的專利技術，具有多指標并行檢測、樣品及試劑用量少的特點。該技術是成後龍經理本次重點報告的重點之一，他指出，碟式微流控晶元系統核心技術主要有以下幾個方面：（1）高度特異性等溫擴增技術，引入高效酶解防污染系統，有效避免「假陽性」；（2）創新的微流體結構設計，配以表面化學處理技術，實現不同反應池間「零」交叉污染；（3）高靈敏度實時熒光檢測技術-結合智能判讀軟體，可給出自動化給出檢測結果，報告可直接列印。

最後， 成後龍經理介紹了博奧的晶芯®RTisochipTM恆溫擴增微流控晶元核酸分析儀在健康監測中的應用，包括醫學診斷（13種呼吸道病原菌檢測晶元）、食品安全（12種食源性致病微生物檢測晶元、轉基因檢測晶元、多種植物病害檢測晶元）、畜牧業（16種奶牛乳房炎病原菌檢測晶元、多種豬疫病檢測晶元）、環境領域（環境和水中病原微生物的檢測）。博奧自主研發的碟式晶元系統是首創的微流控晶元核酸檢測系統，結合了微流控與核酸擴增技術，能夠對核酸分子進行快速、高通量并行檢測。成後龍經理表示博奧的晶芯®RTisochipTM恆溫擴增微流控晶元核酸分析儀是一個開放平台，已經通過國家食品藥品監督管理局醫療器械註冊證（CFDA註冊認證），歡迎基因檢測領域同道在該系統平台上開發更多的應用，研發更多的基因檢測試劑盒，豐富基因檢測產品，為健康謀利，為民造福。

液體活檢是一項具有挑戰性的新技術，在腫瘤精準醫學中扮演著越來越重要的角色。液體活檢以循環腫瘤DNA（ctDNA）、循環腫瘤細胞（CTC）及外泌體作為癌症診斷的生物標誌物。在本次活動中，王路博士主要探討了CTC在精準醫學中的應用。

隨著液體活檢浪潮的推進，人們對CTC不再陌生。它是存在於外周血中的各類腫瘤細胞的統稱。CTC檢測通過捕捉檢測外周血中痕量存在的CTC，監測CTC類型和數量變化的趨勢，以便實時監測腫瘤動態、評估治療效果，實現實時個體治療。

怎麼富集，決定了CTC總量；怎麼鑒定，決定了CTC的類型丰度。王路博士在活動中分享了miFISH-CTCTM技術和全自動激光顯微切割系統。miFISH-CTCTM技術主要是通過去除血液中的腫瘤細胞之外的其他干擾成分（紅細胞、白細胞、血漿蛋白等），達到富集CTC的目的，具有精準性、靈敏性、高效性和系統性，不依賴於腫瘤細胞大小及特異性抗原，異常細胞回收率以及腫瘤細胞回收率較高，為進一步鑒定提供保障。對於CTC的鑒定，王路博士介紹了miFISH鑒定技術。該技術將蛋白水平的免疫熒光染色技術和基因水平的FISH技術相結合，多維度地分析細胞形態、染色體變異、腫瘤標誌物等，全面無偏的鑒定CTC。

美吉醫學並不僅僅滿足於CTC計數，通過自主研發建立的實驗平台實現CTC測序。他們自主研發的單細胞測序技術——CTCSeqTM，通過激光切割技術採集了CTC單細胞，並實現後續預擴增及測序。

在主題演講的最後，王路博士透露，他們將攜手國內的專家和機構共同開展針對十萬人群的循環腫瘤細胞單細胞測序計劃，旨在構建人群的循環腫瘤細胞基因組圖譜，屆時將召開發布會。

在本次活動的最後，上海國際醫學中心助理院長、泌尿科醫生郭三維博士從臨床治療角度討論了基因檢測在泌尿系腫瘤靶向藥物精準篩選領域的意義，並以腎癌和膀胱癌進行舉例。郭醫師首先綜述了腎癌、膀胱癌的病理分型以及相應的分子改變。這些基因突變就成為靶向藥物治療及篩選的理論基礎。各種靶向藥物作用位點及原理不盡相同。針對VEGF和mTOR抑製劑的耐藥性以及RCC其它相關分子信號通路潛在治療靶點尚在研究中，如VHL-HIF通路和PI3K/AKT/mTOR通路中的其它靶點，以及腎細胞癌中的一些新的分子改變提示的可能靶點，具有更大空間。腎癌治療發展不僅發現了這些新型的藥物，研究者同時還在不斷的優化聯合治療的藥物搭配方法，由於癌症複雜性，將多種不同機制的治療藥物聯合起來使用可更有效的殺傷腫瘤細胞，同時還能預防腫瘤產生抗藥性，這使得腎癌的治療前景更加的光明。而基因檢測可以預測靶向藥物敏感性、耐藥性，為選擇有效靶向藥物提供依據。從而實現個體化精準治療。

如上表所述，在眾多腎癌的靶向藥物中，如何做出選擇，成為泌尿腫瘤醫生在臨床上必須回答的問題。哪些患者對哪些藥物有效，這就需要基因檢測技術來輔助回答。

隨著分子靶向治療的問世，有預后及預測意義的分子生物標誌物也是目前臨床研究的重要領域。郭三維博士表示目前他們也正在與企業合作開展這方面的研究，他說，「現有研究表明，應用具有明確預后意義的基因表達譜是有前景的，也可能預測對靶向治療的反應性。這些基因的表達譜需要在實踐中進行前瞻性評估，才能被臨床實踐所接受。」

通過分子信號通路與個體化治療的解析，可將所涉及的所有基因，包括與遺傳易感、腫瘤分型、預后、靶向治療、化療、免疫治療相關的基因，腫瘤資料庫中已發現的基因及所涉及到的信號通路所包含的基因，利用高通量測序一次性檢測相關點突變、插入缺失等變異，進一步細化分子分型，實現精準醫療，提高患者生存率與生活質量。在演講的最後，郭三維醫生指出，未來基因檢測應該重點圍繞篩選靶向藥物、預後分析以及監測腫瘤複發等方向，以解決臨床的迫切需求。

附：郭三維醫師的泌尿系腫瘤精準治療專病門診時間：每周一上午，上海國際醫學中心。

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2017年，BioShare線下活動，我們將聯合十大優秀園區，陸續走進蘇州、上海、南京、泰州、山東、北京、深圳、廣州、成都、武漢等城市。5月下一站——南京站，敬請期待！