精準醫學能有多準？

日前，國家重點研發計劃重點專項《醫學生命組學數據質量控制關鍵技術研發與應用》（坊間稱爲“組學國標”）的中期檢查會議上，暨南大學教授、承啓生物首席科學家展示了基於承啓高穩健性流程之下的轉錄組和蛋白質組定量重現性實測結果，定量重現性可穩定地達到當前世界領先水準，而且不依賴自動化儀器。這一成果得到了國家衛健委、科技部專家的一致好評。“精準醫學不精準”的問題將有望得到進一步解決。

“生命組學”，包含基因組、轉錄組、蛋白質組、代謝組等多個組學層次的技術，分別可一次性測定樣品中所有的DNA、RNA、蛋白質和小分子代謝物。

目前，基因組測序是相對接近臨牀應用的技術，但也普遍存在着基因突變檢測不準的問題，容易造成臨牀上的誤診。承啓生物依託自主研發的FANSe算法及其雲平臺，在準確度和速度方面均一騎絕塵，在“組學國標”項目的評比中取得了優異成績，並且是唯一一個在靈敏度和準確度兩個指標上都合格的商業公司。 （點擊跳轉：《癌症突變分析誰更準？組學國標項目公佈結果 》）

我們每個人都有在醫院做檢查的經驗，報告單上類似基因突變檢測這樣“有或無”式的檢測項目並不多，絕大多數的診斷指標都是對RNA、蛋白質或代謝物的定量檢測，0.42和0.45的區別很可能就是患病和健康的分別。因而對這些定量指標的準確、可重複的檢測，就成了精準醫學推廣過程中需要攻克的難題。

相比於一次測定一個或幾個指標的傳統檢驗技術，組學技術可以一次性測定樣品中幾萬種RNA、蛋白質和幾百種代謝物，提供非常豐富的信息，但長期以來組學技術的定量重複性一直不佳。同樣的樣品在兩家實驗室測定，可以有幾倍甚至幾十倍的誤差，整體定量相關性一般也就能達到R=0.65~0.85。因此這些組學技術迄今爲止尚未能應用於臨牀。

張弓教授的報告中，展示了同一個來源於中國人細胞系的標準樣品在兩家商業化實驗室（其中之一是承啓醫學）的分析結果。在轉錄組測序中，無論是同一實驗室還是不同實驗室的重複性對比，甚至測序儀的品牌都不同，相關性都能達到R²=0.95~0.97 (R=0.97~0.99)。蛋白質組數據非依賴性採集技術(DIA)的定量重現性達到了R=0.95~0.98, 即便是在蛋白質組數據依賴性採集技術(DDA)這種傳統上定量重複性較差的技術上，也做到了R=0.93~0.97，距離完美重現僅一步之遙，遠遠優於目前業界的常規水準。蛋白質組的數據在多個實驗室，在不同的儀器、不同的操作人員的操作下，哪怕儀器並沒有調校到最佳狀態，依然能穩定地產出一致的組學數據。

更重要的是，這一成績並沒有使用任何自動化設備，僅是對技術和流程的深度優化，用全手工的方式達成的。並且經過多個實驗室的實際驗證，均能達到非常高的重複性，有力地證明這種方式是可以作爲行業標準的。

以往人們經常以爲，組學技術重複性不好的原因是人工操作的誤差，因而高大上的自動化移液工作站爲不少生物公司所重視。這些自動化的設備動輒幾十上百萬，耗材也十分昂貴。可是使用了自動化設備之後，在重複性進步上似乎效果一般，還可能出現交叉污染、移液失誤等問題。爲此，去年國家十三五重點專項中專門立項了自動化移液工作站的項目，但現在還沒有實質性的進展，尤其是穩健性和防止交叉污染方面，各團隊的技術方案均沒有針對性的詳細設計。所以在要求高的地方，例如現在的新冠病毒核酸檢測上，除了核酸提取這一步可以比較好地實現自動化以外，qRT-PCR的操作，絕大部分實驗室還是使用人工操作爲主，爲的就是可靠。

事實上，使用電動排槍等設備，一個人一天也能做上千例樣本的處理，效率並不低，新冠病毒的檢測實踐已經說明了靠人工爲主的處理模式一樣可以可靠地處理海量樣本。並且，人工操作的靈活性和適應性強，可以應對多種多樣的檢驗項目，而機器轉換檢驗項目則需要大量時間進行編程、轉換、調試，穩健性也不能得到很好的保證。

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“組學國標”項目基於承啓流程的這一最新成果，爲人工爲主的樣品處理提供了一套可標準化的高穩健、高重複性的處理流程。這將規範市場亂象，爲精準醫學規範化推廣提供重要的支撐。而承啓生物自然成爲率先落地應用這一精準流程的企業，爲精準醫學的研究和應用提供堅實的保障。

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