贝瑞和康肿瘤事业部总经理王帘读,浅谈液体活检未来发展

2016年12月,《2016亚洲高通量测序临床应用研讨会》(Next Generation Sequencing Asia 2016: Clinical Applications)在台湾台北盛大举行。此次会议吸引了数百位来自欧、美、亚洲的知名学者和业界人士,共同探讨NGS的临床应用,并就ctDNA和NIPT的发展进行交流切磋。精彩纷呈的演讲报告,积极踊跃的学术讨论,点燃了台北这座美丽繁荣的城市。

贝瑞和康肿瘤事业部总经理王帘读受邀出席会议,发表精彩学术报告《Real world data of ctDNA assay with cSMART for NSCLC in China》,并在会后接受GeneOnline(基因线上)的访问,分享其投身基因测序领域二十多年的经验,并浅谈液体活检的挑战及未来发展趋势。

GeneOnline:您投身基因测序领域多年,请分享下您的经验及对二代测序(NGS)技术发展的观察。

王帘读:我投身基因测序领域已超过二十年,2008年加入 Applied Biosystems ,负责北亚太区,即韩国、台湾、香港等地的二代测序(Next Generation Sequencing,简称NGS)事业部,期间见证NGS技术不断发展、成熟,从基础研究扩展到临床市场。2013年我从Life Technology离开(现为Thermo Fisher Scientific),加入台湾的行动基因,当时NGS技术已从临床应用跨入商品化服务。一年半后,因缘际会,贝瑞和康(Berry Genomics)CEO周代星博士找我去筹建肿瘤事业部。我于2015年11月加入贝瑞和康,当时这家公司已成立五年,在全球无创产前检测(Non-Invasive Prenatal Testing,简称NIPT)领域享有盛名,每年在美国召开的JP Morgan医疗大会都会邀请周代星博士去演讲,藉此了解NIPT在中国的应用和市场氛围。其实,NGS最早的临床应用就是NIPT。目前贝瑞和康的肿瘤团队有将近六十人,包含销售、研发和生物信息等各领域的人才,但现在这样的人力远远不能满足中国市场需求,预计2017年会加倍投入人力和物力。以长远的角度来看,做临床需要获得体外诊断(IVD)医疗器械认证,所以我们的产品线会陆续走入CFDA阶段。

目前,我们的第一个产品针对的是非小细胞肺癌(NSCLC),研发和生产皆已取得CFDA认证,现正进入第三阶段的临床试验,预计至少累积超过一千名患者的数据。这项产品属于多基因检测panel,其特别之处是直接针对循环肿瘤DNA(Circulating Tumor DNA, ctDNA)做检测,也可以检测福尔马林固定石蜡包埋组织切片FFPE(Formalin-fixed Paraffin-embedded )。但检测FFPE样本在技术上已没有难度,而且现在很难跟病理实验室竞争,他们的流程就是拿组织去做实时荧光定量PCR(Real-time PCR),不过是做单基因疾病的检测。

GeneOnline:从今年的CSCO(中国抗癌协会临床肿瘤学协作专业委员会)会议中,我们可以预见液体活检(Liquid Biopsy)将成为兵家必争之地,请教下您对此的看法?

王帘读:液体活检(Liquid Biopsy)是全球热门议题,不止在中国,在欧美市场,如Illumina和比尔.盖茨均投资血液检测公司Grail,甚至连Foundation Medicine都推出液体活检的新产品。此外,罗氏的诊断部门也发展qPCR平台,其针对T790M突变的伴随诊断试剂盒获得美国FDA核准。虽然是全球第一个获得批准的产品,但目前还没有通过中国的CFDA认证。在2015年的CSCO会议上,有三家公司号称要做液体活检,但当时只有贝瑞和康展示了自己的临床数据。到了2016年CSCO会议,有将近三十家公司进入液体活检市场,现在全中国号称要做液体活检的公司已有将近五百家,所以竞争非常激烈。不过,虽然进入液体活检领域的公司相当多,但只有具备真正实力的公司才能留下来。

GeneOnline:一般认为液体活检的灵敏度是发展的一大挑战。除此之外,您觉得还有哪些值得注意之处?

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王帘读:我认为是基准值(Baseline)的设定。贝瑞和康做了约一千个病例的临床研究,患者没有经过筛选,可观察到癌症不同阶段的各种情形。提及循环肿瘤DNA(ctDNA)的assay(定量检测),NGS只是最后的手段,不是工具,工具是指enrichment那一段,每家的enrichment工具不同,但最后都是走入NGS平台。而enrichment过程中所使用的工具,如捕获(Capture-based)、扩增子(Amplicon-based)等各有优缺点。不过,无论使用哪种工具,都需要建立比较的基准值,才能避免假阳性的风险。在肿瘤学期刊《JAMA oncology》的一篇论文中,比较了Digital PCR 与NGS的结果,都看到部分正常人其实也携带一些致病基因的背景值,所以若没有建立基准值的数据库来作比较,就容易出现假阳性。贝瑞和康基于正规研发过程和临床负责态度,收集了上百位正常人的assay(定量检测)数据去设定基准值。其实,就算选择其它不同平台也会面临同样的问题,因为too sensitive,如digital PCR和我们的cSMART都面临同样的问题,所以液体活检的发展重点不仅是灵敏度,基准值的设定也是相当重要的,因此每个平台都需要建立自己的数据。

GeneOnline:能否和我们谈谈cSMART这项专利技术的特点?

王帘读:cSMART技术全名为环化单分子扩增和重测序技术(Circulating Single-Molecule Amplification and Resequencing Technology,简称cSMART),通过对血液中的ctDNA片段进行标记、环化、扩增和高通量测序,并采用独特的计数方式,其检测敏感度达3/10000,因此能准确、定量地分析ctDNA片段中所携带的多种突变。这项技术刚开发时,主要应用于罕见遗传疾病,后来才推广到肿瘤检测。在cSMART技术中,最关键的是“绝对定量”的概念,目前很多平台都是“相对定量”。以PCR来说,无法知道产物来自哪一种拷贝,以及是哪种形式的ctDNA,原因在于经过PCR放大过程后的所有产物都长得一样;若使用Capture-based的方式,可区分不同形式的ctDNA,但缺点是投入的DNA量多,而且capture的效率还不是很高,捕获过程中会丧失掉很多DNA,这也是为什么我一直强调cSMART这个技术的核心是“绝对定量”。重点不是在扩增(Amplification)而是在监测(Monitoring),即随时取样进行检测,及时监测肿瘤基因的突变信息。我们现在至少启动三项关于监测的临床试验,也就是在患者治疗的前、中、后各时间点都抽取一管全血,去检测其中ctDNA的变化,由于每阶段的治疗时间差可能是三个月,所以每三个月抽一次血。比较的起始点很重要,如果没有绝对定量,是无法从百分比看出变化的。所以使用绝对定量才能让临床医生看出患者ctDNA的变化,这是相对定量无法做到的。更重要的是,通过液体活检我们发现ctDNA已经增高,但影像学到3-4个月后才发现,所以我们检测的每一个点,抽血的同时也要照一张CT,通过累积庞大的数据来向临床医生证明我们发现的速度比影像学更快、更早。

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cSMART技术流程图

来源:http://www.berrygenomics.com/products/he-xin-ji-shu/csmart/

GeneOnline:您认为液体活检在中国市场和欧美市场竞争的利基点为何?

王帘读:我认为中国市场会比欧美市场走得更快,因为中国的利基是人口红利和法规。法规的部分,中国并非放任不管,而是法规条款相对于欧美国家来说略为宽松,让新创产业提早到市场上测试。因为所有的数据累积都需要时间,所以越早开始越有利,但中国的产品会不会外销到欧美市场?这我不太确定。美国的产品要进到中国市场需要取得CFDA核准。再者,人口组成多元化(Population Diversity)也会造成基因的突变型(Mutation Types)完全不一样,所以定量检测的方式、数据库(Database)或注解(Annotation)等都可能发生“水土不服”的情形。所以,我认为将来中国的液体活检市场应该可以和欧美市场互相抗衡。以NIPT来说,中国累积的数据相当惊人,加上近来政策放宽,取消临床试点,所以有四、五百家医院都能开展NIPT业务,相信未来NIPT数据的累积会急速飙升。过去六年贝瑞和康在中国检测了百万人次的NIPT,数量非常庞大,加上现在政府放宽二胎,且大多数二胎都是高风险人群,在部分二、三线的内陆城市,当地政府会补贴孕妇做NIPT,虽然给厂商的价格不是很好,但这背后代表的是大数据时代的来临。所以我看好未来这两三年所累积出来的液体活检数据,相信中国将来在这个领域有机会可以和美国相抗衡,这也是这个产业有趣的地方。

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