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CSCO 2020 | 见微知著,早知未来——鹍远超微量基因检测技术,引领肿瘤早筛早诊


2020年9月19日-26日,第二十三届全国临床肿瘤学大会暨2020年CSCO学术年会采取线上+线下形式开展,数万名专家学者齐聚线上,围绕肿瘤防治的前沿技术、研究进展、最新诊疗方案等进行了分享与讨论,打破了时间和空间的限制,为肿瘤防治领域的从业者贡献了一场与众不同的学术盛宴。

在此CSCO学术盛会之际,鹍远基因 “见微知著,早知未来—-鹍远超微量基因检测技术,引领肿瘤早筛早诊”主题卫星会于9月26日压轴登场,由上海交通大学附属瑞金医院病理科董磊博士鹍远基因首席技术官刘蕊博士联袂主讲,同大家介绍了NGS技术在甲状腺癌精准诊断中的应用以及鹍远基因在泛癌早筛方面取得的最新研究成果。

董磊 博士 副主任医师

上海交通大学附属瑞金医院病理科

主题:NGS技术助力解决甲状腺癌小标本的精准诊疗

在主题讲座中,董磊博士阐述了基因检测在甲状腺结节良恶性鉴别和甲状腺癌的个体化治疗中的意义,重点讲解了NGS技术在甲状腺癌临床诊疗中的应用。

董磊博士指出,细针穿刺细胞学(FNAC)是甲状腺结节性病变诊断的金标准,是术前评估甲状腺结节敏感度、特异度最高的方法,诊断甲状腺非滤泡性结节也具有高度特异性,但是,FNAC对粗钙化、环状钙化、滤泡性结节和囊性结节检出率不高,这是目前临床中甲状腺结节良恶性鉴别遇到的难题。 

甲状腺结节良恶性鉴别的临床现状是,细针穿刺筛查中,70%为良性结节,5%可确认为恶性结节,但剩余的20-25%仍为不确定或可疑恶性。统计显示,这部分可疑病例中70-75%为良性结节,可能接受了不必要的甲状腺手术,病人可能因此必须忍受终身甲减的困扰 

现有研究表明,在甲状腺结节的良恶性鉴别方面,多基因联合检测可提高其诊断的准确性。甲状腺癌诊疗规范(2018年版)建议:经FNAB仍不能确定良恶性的甲状腺结节,可对穿刺标本进行某些甲状腺癌的分子标记物检测,如BRAF突变、Ras 突变、RET/PTC 重排等,有助于提高确诊率。

除了用于甲状腺结节的良恶性鉴别,基因检测对甲状腺癌的危险分层、个性化治疗、靶向用药选择及遗传风险都要十分显著的指导意义。既往研究表明,BRAF突变合并其他基因(如TERT、PIK3CA、TP53等)突变,预示更高的恶性风险,有助于指导甲状腺癌危险分层;BRAF、TERT等基因突变可评估分化型甲状腺癌对放射性碘的敏感性,有助于指导治疗选择、剂量调整、预测疗效;BRAF、NTRK、ALK、RET 基因检测有助于指导靶向药物使用;RET 特定变异则与遗传性甲状腺髓样癌密切相关。

但是,基因检测都基于细针穿刺得到的甲状腺样本。甲状腺细针穿刺的局限性是样本量少,细胞学诊断信息量相对偏少,因此对穿刺液采样要求、基因检测灵敏度和准确性要求都较高,而NGS的技术优势恰恰就符合这一要求。NGS可同时检测多个基因,以及多种变异类型,包括SNV、InDel和Fusion;高通量、高灵敏度,需要样本较少;基于扩增法的NGS测序,方便快捷。

鹍远基因与瑞金医院合作开发的OncoAim®甲状腺癌分子分型多基因检测,覆盖了甲状腺相关的22个基因及相关基因热点突变,仅需1-2针甲状腺细针穿刺样本,同一组织DNA和RNA共抽提,采用扩增法建库,一个样本在一管内一个实验体系完成突变和融合检测,优化的样本处理及建库流程,满足低样本量需求,且操作简单快捷,最快实验周期低至36小时,手动操作时间小于10个小时。在低样本输入量下,OncoAim®甲状腺癌分子分型多基因检测的性能依旧十分优越,2.5ng DNA和5ngRNA输入仍可满足测序要求。

在临床应用上,OncoAim®甲状腺癌分子分型多基因检测可针对甲状腺细针穿刺样本进行辅助良恶性判断;针对甲状腺癌相关基因进行预后判断;也可对晚期甲状腺癌患者给予用药指导。

刘蕊 博士

鹍远基因 首席技术官

主题:血液ctDNA甲基化检测实现无创泛癌早筛

鹍远基因首席技术官刘蕊博士的专题讲座基于复旦大学泰州健康科学研究院陈兴栋、金力等学者领衔与鹍远基因共同合作的泛癌早筛研究成果,今年7月份发表在Nature Communications上的文章“Non-invasive early detection of cancer four years before conventional diagnosis using a blood test(血液无创检测可以比常规诊断提前四年发现癌症)”。

刘蕊博士介绍,这项研究依托大型的自然人群队列,利用无创的癌症早筛方法,在国际上第一次证明了鹍远基因的PanSeer泛癌早筛技术比常规的检测方法要提前1~4年发现癌症信号。这项研究成果不仅是液体活检的一次技术突破,也是第一个利用前瞻性收集的健康人队列来证明了癌症早筛的可行性。 

在讲座中,刘蕊博士重申了癌症早筛的意义。她指出,癌症早筛是利国利民的防癌国策,具有十分重要的经济、社会价值。

结合鹍远基因的癌症早筛研究历程,刘蕊博士总结了癌症早筛技术开发的3个难点。 

首先,早期癌症的信号是非常微量的,而且稀释在大量的循环体液里,所以怎么从血液中有效的把那些微量的信号抓取和富集出来,是一个技术难点,还有很高的技术壁垒。 

第二,癌症早期的信号很多时候是随机发生的,是一个分散的现象,有非常大的个体差异,在大量的人群中有效地捕获稳定产生的、持续存在的、具有代表性的生物标志物,是个生物学难点。

最后,癌症早筛的研究一定要对没有症状的健康人进行筛查,把那些含有癌症信号的高危人群寻找出来,而不能对依托在医疗体系下已经确诊癌症病人进行研究。因为那些确诊的病例,用常规方法就可以检测出来,已经失去了癌症早筛的价值。因此,有长期随访信息的大规模的健康人队列是非常重要的,这也是一个难点。

泰州健康人队列就弥补了第三个难点。泰州队列是由复旦大学遗传工程国家重点实验室和泰州市疾病预防控制中心共同组织的,历时10余年,跨10万多人群,已经收集了大约150多万的生物样本。在这些10万人群的参与者里面,最终找到了575例确诊的癌症病人,符合流行病学的规律,这里面有119例胃癌病人,124例食管癌病人,102例肠癌病人,142例肺癌病人和88例肝癌病人。这些确诊的癌症病人在确诊前1-4年内收集的血液样本,就是研究防癌早筛的研究样本。

解决了癌症早筛的研究样本,另一方面就要着手解决癌症早筛的技术壁垒。

刘蕊博士介绍,鹍远基因用2年时间自主研发了PanSeer Assay。PanSeer特别对无创血液ctDNA甲基化检测进行了优化,它主要有3个比较大的优势: 

第一个优势是,PanSeer的技术原型依托于鹍远基因自主研发的Methyl-Titan,Methyl-Titan集合了扩增法跟捕获法二者的优势。相对于扩增法来讲,Methyl-Titan引入了分子标记的概念,可以有效控制背景噪音;相对于捕获法来讲,Methyl-Titan极大地简化了实验流程,可以减少样本丢失,极大地提高了转化效率,所以Methyl-Titan的转化率可以高达80%以上。

第二,PanSeer经过了上万例的样本,集合了公共数据库和鹍远基因自建的MONO数据库,经过层层筛选,最终定位到了约500多个重复出现的、高特异性的泛癌癌症信号,组成了PanSeer的panel。 

第三,PanSeer的数据分析引用了甲基化单倍型的分析概念。甲基化单倍型适用于DNA片段的分析,可以有效的提高性噪比,使DNA碎片的阳性检出率有大大的提高,从而提高准确性。

由于研究队列、技术和研究设计的加成,解决了癌症早筛的层层难关,PanSeer技术在多癌种早筛中取得了令人惊叹的成绩。在已经确诊的癌症病人样本中,PanSeer技术的AUC达到0.97;在确诊前收集的样本里面,PanSeer技术的AUC达到0.99;在Ⅰ期和Ⅱ期的早期癌症样本中,PanSeer技术的灵敏度也可以达到0.85。

PanSeer技术在训练集中的特异性为94.7%,对确诊后采集的病人样本以及未确诊之前采集的样本分别达到88%和91%的敏感性。在独立的测试集中,在健康对照样本重现96%的特异性的前提下,PanSeer技术在确诊后采集的病人样本上达到了88%的敏感性,在未确诊之前1-4年采集的样本中达到了95%的检测敏感性。

由此得出让世界瞩目的结论:对于结直肠癌、食管癌、肝癌、肺癌和胃癌等5种常见恶性肿瘤,在达到现有临床确诊金标准之前,至在病人出现自觉症状前,早期的癌症信号——微量肿瘤甲基化就存在于血液循环之中,并可以被无创检测。鹍远基因原创研发的ctDNA甲基化多癌筛查技术PanSeer®方法,利用泰州队列的血样证实,可以比临床标准诊疗途径提前发现血液中的微量肿瘤甲基化信号。


鹍远基因云展厅

此外,在本届CSCO年会上,鹍远基因以”云展厅”的形式,在线展出了鹍远基因的众多明星基因检测产品,涵盖癌症早筛、遗传基因检测和伴随诊断产品,可用于癌症筛查、癌症风险预知、癌症风险分层、靶向用药指导及预后监测。

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鹍远基因一直将自己定位为研发驱动型企业,始终注重技术创新和积累,追求以掌握核心技术为基石,以科技为抓手,实现“未癌先防”的愿景,改变世界,造福人类。

接下来,鹍远团队将开展扩大样本、扩大癌种的多中心验证和临床试验,争取早日能够推向市场。同时研发团队也可利用类似的策略,开发其它单项癌种的早筛产品,其中肠癌早筛产品已经在美国和中国同步开始FDA/NMPA 注册申报。其它如肺癌、胰腺癌、甲状腺等早筛产品也接近研发完成。

敬请持续关注鹍远基因!

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