原標題:綜述：癌症早篩不是夢 中美液體活檢技術應用大比拼

傳統的腫瘤診治過程中，基於腫瘤組織的病理診斷及相關分子檢測一直是臨牀醫生診斷和治療的金標準。隨着技術的進步，液體活檢，尤其是以外周血爲主的遊離DNA（cell-free DNA，cfDNA）檢測越來越多地進入了臨牀醫生的視野，正在悄然改變着臨牀實踐。

然而，究竟何爲液體活檢？液體活檢可以使用哪些樣本？液體活檢需要注意哪些問題？液體活檢臨牀應用的優勢和侷限性在何處？液體活檢能夠應用在哪些方面？這些問題在臨牀醫生的腦海裏未必有完整和清晰的概念。

一 基礎篇

1、液體活檢的樣本及檢測對象

液體活檢（liquid biopsy）通常指對外周血cfDNA的分析，也包括從血液或其他體液中分離和分析腫瘤衍生物質。液體活檢的檢測樣本包括血液、尿液、糞便、腦脊液、唾液、胸水和腹水（注：遺憾的是文中並未提及心包積液，腫瘤所導致的心包積液也可以作爲液體活檢的樣本）（圖1）。液體活檢的檢測對象主要是cfDNA，除此之外還可以檢測循環腫瘤細胞、外泌體（包含蛋白質和遺傳物質的小囊泡）以及RNA。

圖1. 液體活檢的檢測樣本（來源：N Engl J Med 2018;379:1754-65）

2、cfDNA的定義及其特性

cfDNA是血液中細胞成分之外的小片段DNA，最早於1948年由Mandel 和Metais提出[1]。理論上認爲cfDNA是細胞凋亡或壞死後釋放入血的，通常其長約150到200個鹼基對，半衰期約0.5-1小時。在正常人體中，cfDNA含量極微，通常爲10-15 ng/ml，而腫瘤患者的cfDNA含量明顯升高。腫瘤患者中，外周血所測得的腫瘤所釋放的DNA又稱爲循環腫瘤DNA（ctDNA，circulating tumor DNA），ctDNA是cfDNA的一部分。腫瘤患者中，ctDNA佔cfDNA的比例差異巨大，少至0.1%，多到超過90%。

二 技術篇

1、合格的樣本——液體活檢的基礎

在液體活檢的臨牀應用中，合格的樣本是獲得準確結果的基礎。由於cfDNA的半衰期極短，僅僅0.5-1小時，因此在臨牀採樣後需要儘快分離抽提後進行檢驗（1-4小時），否則將會大大增加檢測的假陰性率。而這樣的時間要求在臨牀實踐中極難達到。好在目前臨牀上進行液體活檢時多采用專門的cfDNA採血管，其中含有DNA保護劑和細胞穩定劑，既能夠減少cfDNA的降解，還可以避免血細胞破裂所導致的正常DNA稀釋ctDNA，可常溫下保持cfDNA穩定7-14天，極大地便利了液體活檢的臨牀應用。

《中華醫學雜誌》於2015年12月8日發表的《非小細胞肺癌血液EGFR檢測中國專家共識》中也明確提出“爲了採集到最佳血漿標本用於後續提取遊離DNA進行EGFR基因突變檢測，建議使用如下兩種方法之一採集10 ml全血並進一步分離血漿：（1）用含有遊離DNA保護劑及防細胞裂解保護劑的專用常溫採血管採集全血後輕搖混勻，常溫（6-30℃）放置不超過5-7天。（2）用常規EDTA抗凝管（嚴禁使用肝素抗凝管）採集全血後，兩小時內以足夠的離心力將全血充分低溫離心兩次，分離出不含細胞成分的血漿，放置於-70℃凍存直至DNA抽提，或直接進人DNA抽提步驟”。

確保檢測樣本質量這一點在液體活檢的臨牀應用中尤爲重要。臨牀醫生往往會忽視“抽血”這件“小事”，而由於採樣的試管選擇不當、樣本儲存不當、處理不及時均會導致液態活檢的樣本質量不合格，進而所導致的檢測結果假陰性在臨牀上屢見不鮮，臨牀醫生需要熟知並在臨牀應用中給予足夠的重視。

2、敏感的方法——液體活檢的關鍵

由於cfDNA在外周血中的含量極低，必須有足夠敏感的檢測方法才能夠達到檢測的目的。目前，滿足cfDNA檢測的方法包括基於聚合酶鏈反應（PCR）的BEAMing方法或微滴式數字PCR方法（ddPCR），此類方法可以檢出0.01%或更少的等位基因頻率的變化。此外，近些年進展更爲迅速的二代測序方法（包括全基因組測序、全外顯子測序和目標基因測序）也是液體活檢的有力武器，通過barcode的方法大大提高了二代測序的準確性和敏感性（圖2）。

圖2. cfDNA的提取及檢測方法的敏感性（來源：N Engl J Med 2018;379:1754-65）

3、靠譜的結果——臨牀醫生的信心

說一千道一萬，通過液體活檢獲得靠譜的結果，從而指導臨牀應用是檢測的最終目的。在液體活檢臨牀應用的早期，質疑的聲音不絕於耳，其理由非常充分：液體活檢與組織活檢的一致率太低[2]。尤其是約翰霍普金斯大學醫學院的兩位研究人員在JAMA Oncology上發表研究指出，不同機構進行的檢測得到的結果差異非常大，兩家權威機構同時檢測的40名患者樣本中，除去6例檢測結果被認爲無效的外，其餘34例中測序結果完全一致的只有12例[3]！這在學界掀起了一股對液體活檢質疑的聲音。其中原因較爲複雜，既有患者選擇的問題，也有組織異質性的問題。例如組織活檢與液體活檢的採樣時間不一致；治療後採血故cfDNA含量過低，導致液體活檢檢測結果陰性；選擇患者的腫瘤負荷低，導致外周血cfDNA濃度低於檢測閾值等等。在後期，學界意識到了這些問題並加以規避後，更大規模的研究結果證實液體活檢與組織活檢相比，其一致率在80-90%，尤其是對於治療有重要意義的驅動基因，其陽性率更高[4-6]，液體活檢才終於沉冤得雪。

當然，我們不可迴避的現實是在臨牀實踐中，的確有15%左右的患者外周血cfDNA含量過低，無法達到檢測閾值，這部分患者必須依賴組織活檢。此外組織活檢所能夠提供的病理學診斷以及蛋白表達的檢測仍然是液體活檢無法提供的重要信息。

這些信息提示我們，在臨牀選擇液體活檢時，對患者的篩選非常重要。筆者所在中心在臨牀上也觀察到了腫瘤負荷大、外周血腫瘤標記物顯著升高的患者液體活檢陽性率更高的現象。另外，液體活檢不能替代病理診斷，獲取足夠的組織明確病理仍然是腫瘤內科治療的基礎。

三 應用篇

液體活檢與組織活檢相比，具有相當顯著的臨牀應用優勢：第一，無創，尤其適用於難以獲得腫瘤組織的情況；第二，克服腫瘤異質性所導致的穿刺結果片面性；第三，可以監測臨牀無明確腫瘤病竈的患者。在臨牀上，主要應用於以下幾種情況。

1、發現患者的基因突變。如前所述，目前液體活檢客觀描述腫瘤基因學的變化已經得到了諸多研究的證實。與傳統的組織活檢相比較，液體活檢既有較高的一致率，還有其獨特的無創、發現腫瘤異質性等優勢，其正在改變着臨牀實踐。

2、監測抗腫瘤治療效果。儘管不同瘤種和個體間cfDNA的差異巨大，但在同一個個體中，cfDNA的變化能夠較好地反映治療的療效。尤其是cfDNA的半衰期短，可以在治療起效後1到2周迅速下降，較傳統的CEA、CA199等腫瘤標記物更加敏感。

3、發現耐藥性和異質性。抗腫瘤治療過程中，不可避免地出現耐藥，此時尋找耐藥原因至關重要。而疾病進展時，通過二次活檢獲得組織標本並非易事。此時，通過液體活檢，發現耐藥和亞克隆的形成，能夠指導後續用藥方案的制定。

4、發現術後殘留微病竈。對於根治性切除術後的腫瘤患者，是否能夠從後續的輔助化療中獲益仍無滿意的預測手段。例如對於II期結腸癌術後，研究表明手術後數週內cfDAN檢測陽性的患者，無一例外出現腫瘤進展[7]，對於此類患者進行輔助化療，無疑會對患者的預後產生積極的作用（圖3）。

圖3. 液體活檢指導術後輔助治療（來源：N Engl J Med 2018;379:1754-65）

5、早期診斷亞臨牀腫瘤。對於健康的無症狀人羣，應用液體活檢早期診斷腫瘤如獲成功，則“滴血驗癌”將成爲現實，無疑是液體活檢最具吸引力之處。目前在這方面的應用探索正在進行，特別值得稱讚的是中國學者在無症狀人羣中抽血檢測EB病毒DNA進行鼻咽癌的早期篩查，在EBV陽性的人羣中，超過10%的無症狀人羣發現鼻咽癌[8]。另外一項聯合cfDNA和蛋白質檢測的Cancer SEEK研究診斷腫瘤的敏感性在69-98%之間，特異性爲99%[9]。這些研究都充分展現了液體活檢在無症狀人羣中早期診斷腫瘤的潛在價值。

液體活檢癌症早篩應用技術大比拼

盧煜明教授發佈液體活檢新成果！利用特異性cfDNA末端座標追蹤癌症信號

循環腫瘤DNA（ctDNA）攜帶着與癌症相關的分子特徵，包括體細胞突變、癌症相關病毒序列、拷貝數異常和DNA差異甲基化等。通過檢測ctDNA的癌症分子特徵有助於瞭解癌症的發生和發展。因此，ctDNA在基於液體活檢的癌症早期研究中有着重要應用前景。

目前，大多癌症早篩研究都集中於檢測癌症患者中具有廣泛代表意義的生物標誌物。但癌症是一類高度異質的疾病，不同癌症會有不同的特異性基因突變。此外，在癌症的早期階段，血漿中ctDNA的含量微乎其微，基於某一突變的體細胞突變量甚至更低。

爲了克服以上問題，增強ctDNA檢測癌症的靈敏度，香港中文大學盧煜明教授研究團隊日前對基於血漿ctDNA的檢測技術進行了改進，開發了一種可檢測血漿中癌症相關體細胞突變總量的方法，並研究了ctDNA上是否存在其他類型的分子特徵。盧煜明教授研究團隊報告了肝癌、肝移植和肝炎患者羣組的血漿樣本分析結果，並發現可通過追蹤cfDNA偏好末端座標來尋找血液ctDNA的癌症信號。相關研究結果於2018年10月29日發表在PNAS期刊。

近年來，人們發現血漿DNA斷裂並不是一個隨機的過程。例如，在孕婦的血漿中，某些具有特異末端的cfDNA主要來自胎兒，而其他cfDNA分子則主要含有來自母體的末端結構。基於此，研究團隊將注意力轉向尋找除癌症基因突變之外的其他癌症信號來源，並假設組織或腫瘤相關的cfDNA偏好末端特徵也存在。在盧煜明教授的帶領下，研究團隊開始通過不同的方法從cfDNA片段中收集與癌症相關的信號。

圖1. 鑑定cfDNA末端特徵的原理示意圖

研究團隊利用一組肝移植病例的血漿樣本，鑑定了出近10,000個與肝臟相關的偏好末端座標位點，首次證明了在某些基因組座標下，來自肝臟的cfDNA分子比非肝來源分子更傾向於出現偏好末端。同時，研究團隊還分析了一組肝癌患者的基因測序數據，並將其與慢性乙肝患者的樣本測序數據進行了比較，發現了數以百萬計的血漿DNA癌症偏好末端座標位點，其中，在HCC和慢性HBV感染患者中鑑定了980萬和1380萬個偏好末端座標位點。

圖2.腫瘤相關和非腫瘤相關的cfDNA偏好末端座標。（A）根據肝細胞癌患者和慢性乙肝病毒攜帶者血漿中DNA片段末端的比較，確定cfDNA偏好末端座標的數目。（B）腫瘤與非腫瘤相關cfDNA偏好末端座標與腫瘤DNA組分比值的相關性分析

分析還發現，這些具有癌症特異性末端座標的cfDNA分子丰度也與患者的腫瘤DNA組成密切相關，即使在那些僅進行淺層測序的樣本也是如此。這表明，體細胞突變和腫瘤相關偏好末端丰度可作爲ctDNA的一個可識別特徵。而與基於基因突變的檢測方法相比，片段末端檢測或許能夠提供一種更廉價的癌症信號尋找方法。

盧煜明教授表示，此前爲檢測循環體細胞突變而開發的許多方法可能也適用於檢測腫瘤相關cfDNA末端座標。因此，將體細胞突變檢測和腫瘤相關DNA末端座標進行結合，具有可以大大提高液體活檢靈敏度的潛力，評估這些末端座標在早期癌症無創檢測的價值也是非常值得關注的。

此外，研究團隊在論文中還描述了他們開發的用於檢測血漿癌症相關體細胞突變總量（包括驅動因素和被動因素）的動態濾波算法。研究團隊還使用了其他信息學和校正工具來區分來自胚系突變或其他非腫瘤DNA突變來源的癌症相關信息。由於每個血漿DNA樣本被測序到>100X人類單倍體基因組覆蓋範圍，因此在覆蓋相關位點的多個序列reads之間應該存在真實的體細胞突變。該算法根據每個假定體細胞突變鹼基位置的測序深度，應用不同的讀取閾值。只有在超過該位點閾值的多個reads取中，纔會被保留作爲一個候選變體。

研究結果表明，該算法可以顯著提高ctDNA中體細胞突變特異性的鑑定效率，陽性預測值（PPV）從8.8%提高到85％。該算法在相鄰的正常肝組織（96種變體）、臍帶血漿（133種變體）和慢性HBV感染患者的血漿（222種變體）中僅鑑定了少數的假陽性變體。

該研究發現，具有特異末端cfDNA的定量評估與血漿中腫瘤衍生的或肝臟衍生的血漿DNA量相關，整個基因組中有數百萬個與腫瘤相關的cfDNA末端座標，通過分析cfDNA末端座標，可以幫助我們鑑定相關cfDNA的起源組織，識別病理學或癌症的器官。通過液體活檢技術檢測腫瘤相關的cfDNA末端來捕獲癌症信號，或許可以成爲一種經濟有效的新型癌症檢測手段。

靈敏度80%！因合生物發表癌症早診最新數據

2018年10月27日，因合生物關於“通過超高深度靶向測序檢測ctDNA突變進行肺小結節良惡性輔助診斷”的階段性研究成果發表在BioRxiv上，研究結果顯示，採用人工智能多維輔助診斷模型，可將肺癌檢出靈敏度提高至80%，優於GRAIL近期公佈的CCGA研究最新數據。

據悉，該階段性研究成果共納入了192例即將手術的肺佔位病變患者（良性及早期肺癌患者爲主），嚴格參照ICH國際臨牀研究標準開展，目的在於驗證以ctDNA突變超高深度靶向測序爲重點的人工智能多維信息輔助診斷模型，在肺小結節良惡性鑑別中的作用。

該研究在術前和術後採集患者的血樣以及組織樣本，並對每位參試者的血漿ctDNA、白細胞基因組DNA（gDNA）和腫瘤組織gDNA進行超高深度靶向測序，進行結果比對與數據統計，在65個肺癌驅動基因以及相關基因的編碼區域中，平均測序深度高達35000X，使得靈敏度達到可檢測0.2%的罕見突變的水平。在ctDNA單一維度結果的基礎上，研究人員通過將ctDNA、年齡、吸菸史、蛋白標誌物等多種與肺癌相關的因素納入到多維人工智能模型中，採用10-fold-cross-validation對結果進行交叉驗證。結果顯示，在保證特異性爲99%時，可以將檢測的總體靈敏度提高到80%，顯著高於單獨使用一個指標進行判斷，在各個肺癌分期中其檢出率也高於使用單一的指標，如下圖所示。

在本次發表的階段性研究成果中，入組患者包括1 / 4的良性肺部疾病和3 / 4的肺癌患者。64%的癌症患者處於肺癌I期，是目前已知的國內外研究中，早期患者佔比較高的研究之一。研究結果顯示，在組織gDNA和血漿ctDNA樣本的基因突變綜合檢測產生的結果爲靈敏度91%，特異性88%；採用ctDNA檢測時，靈敏度爲69%，特異性爲96%。肺癌患者I期、II期、III期和IV期的檢出率分別爲63%、83%、94%和100%。

前不久，國際領先的美國癌症早篩公司GRAIL在歐洲腫瘤內科學會（ESMO）年會上發佈了CCGA研究泛癌早篩項目的最新數據。其中，在肺癌血漿 ctDNA檢測方面，在不同病理組織學亞型中一致地檢測到腫瘤信號，包括100％（5/5）的小細胞肺癌病例、65％（11/17）的鱗狀細胞癌病例以及60％（12/20）的肺腺癌病例。將因合生物的“肺影追兇”階段性成果與前期GRAIL發佈的結果相比較，我們可以看到如下結果：

該比較結果說明，血漿ctDNA檢測結合AI算法，將大幅度提高肺小結節良惡性鑑別的能力，併成爲最有前景的高危人羣早篩新技術，爲肺癌早期診斷提出了新思路。

可提前4年發現癌症甲基化信號！鵾遠基因公佈多癌種早篩隊列研究初步成果，或可用於5種常見癌症早期篩查

此前，DNA甲基化已被證明具有組織特異性，可用於早期癌症檢測，並可根據循環腫瘤DNA（ctDNA）甲基化特徵追蹤到腫瘤原發部位。2017年，鵾遠基因聯合創始人、美國加州大學聖地亞哥分校生物工程系張鵾教授利用開發的高通量甲基化無創檢測新技術MONOD，首次實驗證明可以利用血液中的ctDNA甲基化信號進行癌症篩查和溯源（Nature Genetics，2017）。

提前4年發現癌症甲基化信號

近日，鵾遠基因生信分析副總監Athurva Gore博士在2018 ASHG會議上，報告了應用鵾遠原創研發的新一代ctDNA甲基化單倍型檢測技術PanSeer在癌症早期檢測研究中的初步數據分析結果。研究結果顯示，PanSeer檢測能夠比臨牀診斷最多提前4年發現5種常見癌症的微量癌症甲基化信號，總體敏感度爲89.4%。

2016至2018年，鵾遠基因與復旦大學泰州健康科學研究院合作進行了基於泰州健康隊列癌症早期篩查的研究（TLS隊列研究）。根據此前報道，泰州隊列自2008年起，採集了120,000多名年齡在30-80歲之間成年人血液樣本，並進行了爲期10年的隨訪，是目前國內外唯一可以提供多種癌症確診前樣本的隊列，用以驗證癌症早篩。研究團隊利用PanSeer檢測技術，在泰州隊列癌症個體樣本和健康者樣本中，最終證明ctDNA甲基化單倍型檢測可以比臨牀診斷提前數年發現癌症信號，篩查癌症。研究覆蓋了中國人羣癌症發病率和死亡率最高的五個癌種（肺癌、肝癌、腸癌、食管癌、和胃癌）。

鵾遠基因方面表示，該檢測技術的假陽性率爲7%。目前，該公司正在持續研究並改進PanSeer檢測技術。

結直腸癌檢測產品引關注

2018年10月18日在上海，鵾遠健康宣佈其與復旦大學附屬腫瘤醫院、南方醫科大學南方醫院聯合研究驗證的基於高通量測序技術的無創ctDNA甲基化檢測項目——“ColonES®常樂思®”正式上市。該公司表示，常樂思®檢測只需10mL外周血，即可一次檢測1000多個結直腸癌及癌前病變特異甲基化區域，可用於人羣結直腸癌、結直腸進展期腺瘤（癌前病變）的檢測，進展期腺瘤檢出率大於90%，早期腺癌檢出率大於95%。

與此同時，該公司也在美國聖地亞哥的ASHG上同步公佈了相關研究成果。在美國的會議中，鵾遠基因美國業務推廣經理Dale Yuzuki對該產品數據進行了補充介紹。他表示，在包括癌前腺瘤、I期和II期至IV期癌症患者的1200多個個體的單盲回顧性研究中，ColonES®常樂思®檢測腺瘤的敏感性爲91%，對I-IV期結直腸癌敏感性爲94%-97%，特異性爲99%。Yuzuki表示，目前公司正努力使該檢測方法通過FDA批准，預計很快就會與FDA就未來的臨牀試驗進行溝通。

對於這類檢測項目的發展前景，Yuzuki認爲，在美國常樂思®檢測可能與基於糞便的Cologuard基因篩查擁有相似的市場，Cologuard已經得到了FDA的批准，並用作非侵入性篩查，其陽性結果可反映結腸鏡檢查結果。從商業角度看，結直腸癌早期篩查是一個非常有吸引力的市場，因爲相關檢查已經納入醫保。

新型技術推動癌症早篩

除鵾遠基因外，國外多家其他公司也在關注結直腸癌早期檢測市場。例如，2018年早些時候，Cellmax Life在美國開始進行臨牀試驗，利用循環腫瘤細胞（CTC）進行結直腸癌篩查，並計劃提交FDA審批。與此同時，Freenome也希望進入結直腸癌早期檢測市場，並在10月初提交了關於其cfDNA的分析數據，結果顯示，在早期結直腸癌患者的隊列中，其檢測方法總體敏感度爲82%，特異性爲85%。此外，Grail正在進行一項15000人的試驗，以建立一套cfDNA參考集，在此基礎上可以進行結直腸癌早期檢測試驗。

對於逐漸擁擠的液態活檢和癌症早篩市場，鵾遠基因方面表示，其他公司雖然也在提供所謂的液體活檢分析，但大多是利用ctDNA測序爲那些無法進行活檢的癌症患者進行腫瘤基因組分析，或監測病情進展或治療反應。與之相反，鵾遠基因專注於癌症早期檢測。

值得關注的是，相比於其他檢測手段，高通量無創甲基化檢測方法PanSeer能夠克服傳統用於甲基化檢測的亞硫酸氫鹽建庫方法的侷限大幅提高轉化效率，同時應用單倍型分析方法提高分析靈敏度，從而可以比其他方法用更少的DNA檢測癌症的甲基化特徵。目前，該公司正計劃進行一項大型前瞻性隊列研究，以進一步在多個癌種中驗證PanSeer檢測，以及能否改善癌症患者的預後。

通過AI輔助識別ctDNA，「思勤醫療」想要實現癌症早篩的大規模普及根據國家癌症中心2017年發佈的最新調研數據，中國每年新發400多萬癌症病例中，60%的患者在確診時已經進入中晚期，意味着他們已經錯失了癌症治療的最佳時期，患者5年生存率相對較低——只有38.9%，而美國是68.0% 。其中一個重要的原因是，我國的癌症早篩還不普及，癌症診斷目前主要依靠組織活檢、影像學檢測等：前者往往爲侵入式操作，對病人體質要求較高；後者又對早期腫瘤的識別力較低。

研究表明，在影像檢驗顯示出明顯的腫瘤發病跡象前，早期患者血液中可能已經出現循環腫瘤細胞（簡稱CTC）檢測、循環腫瘤DNA（簡稱ctDNA），也就是說通過CTC檢測和ctDNA檢測（基於高通量測序技術）可能實現癌症早篩。與經典腫瘤診斷技術相比，該技術除了能更早地檢測到腫瘤的存在，還只需抽取患者少量血液，能減少痛苦並支持多次取樣，從而幫助人們更有效地進行癌症早篩以減少晚期癌症的發生，最終爲國家和家庭節省鉅額的治療費用。

可以說，腫瘤液體活檢技術帶來的是一個價值萬億的藍海市場。不過，該技術目前還面臨着信息含量低、測序噪音高、器官溯源難這三大瓶頸。36氪近期接觸的思勤醫療2018年年初成立，定位於癌症早期篩查生物科技公司，目前已在深圳自建了實驗室，並自主研發了一款泛癌種早篩產品思康寧——能通過分析ctDNA片段癌症基因突變和其他多組學指標，並採用多變量算法結合大數據和人工智能判斷有無癌症並對癌症進行定位。

根據創始人茅矛博士介紹，一方面，思康寧能檢測是否有癌症，另一方面也能對癌症受累器官進行溯源。其核心技術主要在3個方面：提高分辨率；降低噪音——通過一套算法識別血液中的干擾因素（可理解爲出現在正常人身上的生物標記物）；再通過機器學習總結標記物與受累器官的關係規律，從而進行溯源。據悉，其算法的訓練數據主要來自於公開數據集，上述技術已申請了2項美國專利。

在商業化方面，茅矛表示，前期主要是爲體檢中心和保險公司提供點對點的癌症早篩血液檢測的解決方案；待思康寧通過審批後，則會向B端銷售相關體外診斷試劑盒（抽取10ml血液即可）；後續也會考慮延伸到C端。渠道方面，茅矛介紹到，公司將對標無創產前篩查（NIPT）類企業，主推醫院的檢驗科室、體檢中心。思勤的計劃是將思康寧的售價控制在1000元人民幣以下，幫助實現癌症早篩的大規模普及。他表示，降低成本的核心在於——在測序上不用進行擴增以及使用更優化的算法。

據悉，目前思勤醫療已與中山大學孫逸仙醫院和北京大學深圳附屬醫院展開了癌症早篩、術後殘留評估、預後預測等多項科研合作，進一步優化算法。第一批測試結果顯示，其特異性有99%，靈敏度有60%，與行業頂尖公司Grial公開數據持平。另外，公司也和多家體檢機構達成合作，來開展大規模前瞻性研究。公司計劃在明年1月申報CFDA認證，待獲批後再正式大規模推向醫療渠道。

GRAIL發佈最新數據！以液體活檢進行癌症早篩具有高度特異性

近日，癌症早篩公司GRAIL於歐洲腫瘤內科學會（ESMO）年會上發佈了CCGA研究項目的最新數據。當前研究結果顯示，利用血液進行癌症早期篩查不僅可行，而且在不同類型癌症中還具有高度特異性。

GRAIL希望在尚未出現症狀的癌症患者血液中尋找腫瘤DNA的蛛絲馬跡，進而對癌症進行早期篩查和診斷。爲了實現該目標，GRAIL所啓動的臨牀試驗，即“循環遊離基因組圖譜研究”（Circulating Cell-free Genome Atlas，CCGA）是迄今爲止規模最大的臨牀項目之一。這項雄心勃勃的前瞻性縱向隊列研究已納入約15,000例受試者（70%癌症患者，30%非癌症患者），並將追蹤隨訪5年。GRAIL使用靶向panel和超深度測序策略對受試者血液樣本進行分析，探索血液遊離DNA表達模式和水平變化，幫助其開發癌症早篩產品。

圖1. CCGA研究整體設計

今年早些時間，GRAIL在2018年美國癌症研究協會（AACR）年會和美國臨牀腫瘤學會（ASCO）年會上發佈了CCGA首個子研究約1,800例參與者的血液樣本研究數據。在首個子研究中，三種原型基因組測序分析方法被用於分析共計約2800例參與者的血液樣本。

圖2. CCGA首個子研究整體設計

根據此前發佈信息，CCGA首個子研究使用的三種原型測序分析方法包括：

對cfDNA和白血細胞進行靶向配對測序以檢測體細胞突變，如單核苷酸變體、小片段插入和/或缺失；

對cfDNA和白細胞進行全基因組測序以檢測體細胞拷貝數的變化；

對cfDNA進行全基因組亞硫酸氫鹽測序，檢測cfDNA甲基化異常。

圖3. 三種原型測序分析方法被用於全面描述癌症特異性cfDNA信號

本次ESMO年會上發佈的最新數據來自該子研究的剩餘1,010例受試者，這些受試者的數據被單獨分析以驗證此前發佈的初始結果。研究表明，兩個數據集（訓練集和測試集）之間的結果相似，原型測序分析方法能夠在受試者的血液樣本中一致地檢測到強烈信號，且對多種癌症類型具有高度特異性。

圖4. 訓練集與測試集的腫瘤類型分佈 

圖5. 訓練集與測試集間具有一致的檢測結果

圖6. 研究表明高特異性（>99%）是可行的

圖7. 測試集中檢測到的不同類型早期及晚期癌症

在檢測HR陰性乳腺癌方面，研究人員能夠在早期（I~II期）以及晚期（III-IV期）HR陰性乳腺癌中檢測到腫瘤信號，包括三陰性乳腺癌。其中，測試集中68％（15/22）的HR陰性乳腺癌爲I期或II期三陰性乳腺癌。

圖8. 測試集中不同分期HR陰性乳腺癌的檢測情況

在肺癌檢測方面，研究人員還成功在不同吸菸狀況和組織學亞型人羣中對肺癌進行了檢測。在測試集中，93％（43/46）的肺癌患者爲既往吸菸者；研究人員成功在不吸菸者和吸菸者中檢測到腫瘤信號。此外，研究人員在不同組織學亞型中也一致地檢測到腫瘤信號，包括100％（5/5）的SCLC病例、65％（11/17）的SCC病例以及60％（12/20）的肺腺癌病例。

圖9：測試集中既往吸菸人羣肺癌檢測情況

在結直腸癌檢測方面，研究人員表示可以在結直腸癌的早期階段（I~III期）以及晚期階段（IV期），在不同解剖位置一致地檢測到腫瘤信號。

圖10：不同分期結直腸癌檢測情況

此外，研究人員還發現，大多數cfDNA變異來源於WBC克隆性造血。其中，非腫瘤WBC的cfDNA體細胞突變（SNVs/indels）平均佔非癌症組中所有突變的98%以及癌症組的71%。在癌症組和非癌症組中，WBC突變數與年齡呈正相關。大多數克隆性造血突變爲低VAF頻率（

圖11. 白細胞cfDNA SNVs與年齡呈正相關

美國UCLA頂尖液體活檢實驗室獲500萬美元資助！用毫升唾液開發肺癌早期檢測技術

近日，美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)宣佈，該校David Wong教授研究團隊（以下簡稱‘UCLA團隊’）已獲得美國國立衛生部（NIH）一項爲期5年、總計500萬美元的資助。該項目由美國國立衛生部下屬的美國國家癌症研究所(National Cancer Institute)所資助，旨在開發用於癌症早期檢測的下一代液體活檢技術。作爲僅有的6個獲得資助項目之一，UCLA團隊將開發並優化一種基於毫升唾液進行肺癌早期檢測的液體活檢技術。

據悉，該項液體活檢技術研究將招募至少300名肺癌風險患者，使用“EFIRM電場誘導的釋放與檢測”液體活檢技術，檢測肺癌風險者的血液和唾液樣本。EFIRM技術由David Wong博士領導的UCLA研究團隊開發，可從體液樣品中檢測來自腫瘤組織的基因突變。在前期準備性研究(preliminary research)中，該研究團隊已證明EFIRM技術能夠檢測出早期肺癌，並且與傳統的組織活檢結果的符合率超過90%。

Dr. David Wong

美國先進科學院院士，UCLA終身榮譽教授，UCLA口腔學院副院長，腫瘤唾液診斷領域的領軍科學家

David Wong教授是腫瘤唾液活檢技術研究的代表性人物。David Wong教授自16年前在美國NIH資助下開始進行唾液活檢研究，分析唾液含有的各類疾病標誌物，研究唾液在醫學診斷中的臨牀價值。近幾年，該研究團隊在唾液癌症檢測方面有了新的突破，首次在人體唾液中發現400種環狀RNA，並首次以非侵入性的唾液活檢技術檢測到引發肺癌的基因突變，爲癌症液體活檢研究開闢了新領域，並引起廣泛關注。目前，唾液活檢用於胃癌，乳腺癌，胰腺癌，卵巢癌等多項癌症檢測都得到了驗證。

肺癌的5年生存率僅爲18%，因此，早期檢測對於肺癌風險人羣和患者都至關重要。目前，肺癌的標準早期診斷方法包括肺部低劑量螺旋CT（LD-CT）掃描，以評估是否存在“不明確肺部結節”；隨訪跟蹤這些結節，以評估它們是否發展爲肺癌。評估不明確肺部結節的挑戰在於如何區分肺癌低風險人羣和真正的肺癌患者，前者可受益於未來的隨訪和LD-CT檢查，後者則需要及時手術以拯救生命。因此，開發一種能夠與LD-CT 聯合使用，並能區分不明確肺部結節的良/惡性，同時又無創、價格低廉的檢測方法一直是人們所追求的，但遺憾的是，目前這一目標尚未實現。

Dr.Denise Aberle

“來自國家癌症研究所的項目資助，可以幫助腫瘤學家和臨牀團隊向前邁進一步，以拯救更多的生命。”UCLA David Geffen醫學院首席研究員兼放射學教授Denise Aberle博士表示： “我們與UCLA口腔學院合作，旨在建立一個涵蓋10種常見肺癌生物標誌物的檢測方法，最終目標是以新檢測方法作爲指導，在那些可能患有癌症的未確定病例中識別至少60%的肺癌相關生物標誌物。”在Aberle的指導下，該項目將從在UCLA Ronald Reagan醫療中心和其他UCLA健康診所就診的肺癌風險患者中獲取血液和唾液樣本，並在Wong教授的實驗室進行檢測，在一天之內，患者就會被確定是否需要進行組織活檢。所有檢測結果將與詳細的定量影像學分析相結合，以開發針對不明確肺部結節患者的肺癌預測工具。

該項目合作者，UCLA Geffen學院肺部疾病和重症醫學科主任Steve Dubinett博士認爲：“能夠在這個重要的臨牀領域取得重大進展，源於我們這個多學科聯合團隊的專業洞見以及來自校方的全力支持。在接下來的5年中，我們非常期待對這項液體活檢技術進行臨牀驗證，它將爲不明確肺部結節患者提供有效且廉價的實時檢測手段。”

通過對唾液細胞基因表達的分析，可以識別腫瘤細胞的生物特徵，進而實現腫瘤的早期發現。此外，唾液活檢還具有取材方便、 無痛無創、可避免血源性感染的優勢。但是將唾液檢測應用到臨牀還要克服衆多限制，其中最爲關鍵的限制因素爲基因檢測大數據的分析和挖掘。據David Wong教授團隊成員介紹，目前，美國UCLA已建立起約30TB的唾液轉錄組數據庫並定期更新，形成了一個可在全世界範圍內進行交流的平臺。然而，該數據庫的深入挖掘與分析尚未有效利用。由於腫瘤發展過程中所帶來的唾液基因表達變化具有高度的複雜性（3000多個基因表達會同時發生變化），傳統的生物統計學方法無法充分分析其中所蘊含的生物特徵，因此，目前無法實現癌症早篩的高準確性。

愷爾生物CEO馮雪陽博士

爲解決以上難題，David Wong教授研究團隊已經與國內一家致力於開發人工智能癌症篩查系統開發的的基因檢測公司愷爾生物正式合作，進行一項基於“唾液+RNA檢測+人工智能”胃癌早期篩查系統的臨牀研究，利用愷爾生物自主研發的愷爾深圖TM人工智能系統對唾液基因表達譜進行分析。據愷爾生物CEO馮雪陽博士介紹，愷爾深圖TM人工智能系統通過結合無監督學習與監督學習，可根據基因表達譜的變化，準確識別健康機體與腫瘤患者的生物特徵差異，從而實現癌症的早期檢測。