一个仍待打破的蓝海。
“液体活检和人工智能的遍及,将极大进步肺结节的确诊才干。未来跟着肺癌筛查及早诊的规范化途径的树立,可以进一步推进我国肺癌防治端口前移,极大优化医疗资源运用,大幅度进步肺癌生计率。”近来,我国肺癌防治联盟主席、复旦大学中山医院白春学教授在承受21世纪经济报导记者采访时表明。
早在2008年白春学就提出了物联医疗概念,将人工智能与CT、CAC(血液中循环染色体反常细胞)等相结合,由其牵头的我国多中心临床数据显现:CAC+CT.AI用于肺结节确诊,其精确率可到达85%~90%。
安信证券指出,传统肿瘤筛查多存在侵入性强、灵敏度差、依从性低一级缺陷。液体活检作为一种非侵入性的新式检测技能,经过血液等对肿瘤进行筛查,具有无创、高效、精确、可动态监测等长处。
圣美生物研制副总经理唐东江也以为,未来肿瘤液体活检必定是展开方向。据中金企信世界咨询指出,我国2026年广义液体活检全球商场总容量约326亿美元,其间癌症范畴286亿美元。
国投招商董事总经理陆海也表明长时刻看好肿瘤液体活检这一赛道,由于能给肿瘤患者和医师带来更多的获益,简洁、易重复、合适一切患者,不必安排活检即可得出成果。根据商场容量以及巨大未被满意的需求,近来国投招商也领投了圣美生物B轮融资。
不过,液体活检技能也存在一些亟待处理的问题,如ctDNA、EVs和CTCs的检测技能缺少规范化的流程和质量操控规范,没有有一致的临床参考值以及如安在进步检测特异性、灵敏性、经济性之间取得平衡仍值得考量。
据了解,为了处理液体活检海量细胞图画导致的通量瓶颈以及规范化,圣美生物创造性地将高通量自动化图画扫描及细胞学人工智能剖析使用于肿瘤液体活检范畴。不过,唐东江也着重,不能仅专心于某个单一方针,而是需求结合多个参数,多维度数据进行归纳评价。“未来AI使用于肿瘤液体活检还有很长的路要走,包含怎么对海量数据读取等。”
?蓝海
1896年,澳大利亚医师Ashworp在转移性肿瘤患者血液中初次发现从实体肿瘤脱离进入血液循环的肿瘤细胞,并将其命名为CTC。
1983年,Immunicon公司创造第一代选用磁珠捕获法的CTC检测技能。
2000年曾经,液体活检职业处于探究阶段,CTC、ctDNA等生物标志物在研讨中连续被发现,第一代CTC检测技能被创造。2000年今后,液体活检灵敏度逐步进步,老练的CTC检测体系和ctDNA检测产品连续取得权威安排同意,液体活检职业开始展开。
2004年Immunicon公司的CTC检测体系CellSearch体系取得美国FDA同意,用于转移性结直肠癌、乳腺癌和前列腺癌临床检测。2012年CellSearch体系取得CFDA进口医疗器械注册同意。2014年欧盟EMA同意ctDNA检测EGFR骤变用于易瑞沙的随同确诊,标志着ctDNA检测正式进入临床使用。2015年液体活检当选《麻省理工科技谈论》年度十大打破技能。
2016年今后,液体活检临床使用价值逐步到认可,多款液体活检相关产品取得监管同意,加快了液体活检职业商场化展开。
肿瘤精准医疗公司GuardantHealp负责人2021年1月11日在JPMorgan医疗健康会议上宣布演讲时指出,美国液体活检商场在700亿美元以上,2020年美国当红液体活检公司GRAIL被职业巨子Illummina以81亿美元收买。
液体活检职业作为基因检测、精准医疗的细分职业之一,自技能研制展开以来也一向受我国相关部分注重。近年来,我国也在鼓舞液体活检这个范畴的展开,并出台了多个相关支撑方针,包含支撑相关技能展开与使用,加快批阅速度等。
我国液体活检范畴展开迅速,并且也有多款液体活检相关产品获批上市。2016年4月,液体活检技能初次写入《中华医学会肺癌医治攻略》。2016年8月,友芝友公司出产的CTC染色试剂盒获批上市,用于检测人体外周血中CTC数量;2018年1月,艾德生物研制的Super-ARMSEGFR基因骤变检测试剂盒成为国家药监局同意的首个以随同确诊试剂规范评定的ctDNA检测试剂盒产品。
关于我国液体活检商场,券商安排等都表明看好。中金企信世界咨询指出,我国2026年广义液体活检全球商场总容量约326亿美元,其间癌症范畴286亿美元。
头豹研讨院剖析以为,现在我国液体活检商场年复合增加率为19.4%,之所以这个商场出现逐步增加的原因,其以为首要是由于液体活检有共同的技能优势、适应症广泛、肿瘤确诊与医治需求增加等要素。
如与安排活检比较,液体活检可以无创收集样本、实时监测肿瘤展开状况,且能有用战胜肿瘤特异性,作为一种创新式的确诊技能,具有显着使用优势;液体活检临床实验的适应症广泛,包含肺癌、胃肠癌、前列腺癌、乳腺癌、结直肠癌、白血病等肿瘤及肌肉骨骼体系、结缔安排疾病等超越20个癌肿与疾病的检测。
研讨确诊试剂多年的圣美生物总经理石剑峰向21世纪经济报导记者指出,从临床使用来看,液体活检可使用在肿瘤医治的各个阶段,包含肿瘤前期辅佐确诊、辅导临床用药、靶向药物随同确诊、实时效果监测等。
如上述说到的艾德生物ctDNA检测试剂盒产品就与阿斯利康靶向药物奥希替尼深度绑定,用于专门临床检测晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者血液ctDNA中EGFR基因骤变状况,可挑选合适承受一至三代EGFR靶向药物医治的患者。
而肿瘤确诊与医治需求增加直接带动了液体活检商场及其技能使用等展开。2021年头,世界卫生安排发布全球癌症最新数据显现,2020年全球新发癌症病例1929万例,其间我国新发癌症457万人,占全球23.7%,
另据《我国肺癌筛查与早诊早治攻略(2021,北京)》(下称《攻略》)征引数据显现,一切恶性肿瘤中,肺癌的发病率和逝世率均坐落首位。2000-2011年,我国男性和女人的肺癌发病与逝世总数均呈继续增高趋势。GLOBOCAN2020数据显现,我国肺癌发病数和逝世数别离占全球的37.0%和39.8%,肺癌防治是我国恶性肿瘤防控面对的严重应战。
白春学向21世纪经济报导记者指出,肺癌患者的生计时刻与确诊发现的迟早密切相关,《攻略》中征引数据显现:肺癌5年生计率跟着确诊分期的升高而下降。其间I期患者的5年生计率为55.5%,而Ⅳ期仅为5.3%。
我国每年近80万新发肺癌患者,75%肺癌患者确诊时已为Ⅲ-Ⅳ期,5年生计率缺乏20%。关于生计率低的问题,白春学解说称,首要原因是前期肺癌往往表现为无症状的肺结节。现有医治技能难以对肺小结节(<10mm的结节)做出及时精确确诊,致使过度医治或确诊拖延,损失最佳医治时机。
“很多实验已证明,低剂量螺旋电子计算机断层扫描(LDCT)查看可下降20%肺癌逝世率。但肺结节假阳性率大幅增高,肺结节患者是否需求进一步检测,是临床医师面对的核心问题。”白春学向21世纪经济报导记者表明。
在肺癌前期筛查时,印象学查看常常会发现肺部结节,肺部结节是肺内直径≤3cm的类圆形或不规则病灶,有良性和恶性之分,恶性结节即为肺癌。
唐东江向21世纪经济报导记者介绍称,现在肺部结节现有辨别手法首要包含PET-CT、经皮穿刺活检、支气管镜活检等,但也存在各自的短板。
如PET-CT,对≤8mm的肺部结节辨别确诊无显着优势,关于较大结节也有必定的假阴性危险;经皮穿刺活检归于侵入式有创查看,有出血、气胸、肺崩塌等副效果,关于小结节有假阴性危险;支气管镜活检则是关于结节方位有必定要求,大都肺结节气管镜无法直接抵达,也有较高的假阴性危险。
液体活检AI“+”
安信证券也指出,液体活检作为一种非侵入性的新式检测技能,具有取样便利、可动态监测等优势。现在,液体活检首要肿瘤来历的生物标志物别离是循环肿瘤细胞(CTCs)、循环肿瘤DNA(ctDNA)、细胞外囊泡(Evs)和循环RNA等。
但上述生物标志物在不同的癌肿中有着不同的使用。如CTCs首要针对中晚期肺癌患者,经过检测细胞外表特定抗原的表达肿瘤细胞进行断定,CTCs检测的首要痛点在于捕获难度和辨认难度较。
ctDNA检测可以供给个性化的疾病检测计划,在癌症前期检测的敏感性相对更高。安信证券,根据ctDNA骤变(碱基骤变)的液体活检技能存在显着缺陷。根据深度测序来检测基因骤变的办法一般可以到达的检测极限在0.1%-0.5%之间。
而《Nature》相关研讨发现,带着25px3肿瘤的前期患者ctDNA浓度一般在0.008%左右,与基因骤变的检测才干存在数量级上的差异,这也是根据ctDNA骤变的液体活检技能在前期癌症筛查中的痛点。
唐东江也向21世纪经济报导记者指出,在血液中开释的肿瘤相关DNA的信息数量太少,现在不管是用PCR技能、二代测序技能、数字PCR技能等都很难捕捉到。
不过,在CAC研讨方面又有新打破。2020年美国安德森癌症中心前细胞病理学科室主任RupL。Katz教授在美国癌症协会官方期刊《癌症细胞病理学》,进一步提醒了CAC在肺部良、恶性结节患者外周血液中的散布差异,探究了根据4色荧光原位杂交的CAC检测使用于肺癌早诊、肺癌危险分层与医治决议计划的潜在价值。
据了解,CAC检测评价具有无创性、可实时动态监测性、可战胜肿瘤异质性、可供给全面的检测信息等,且稳定性极高,检测成果不受肿瘤巨细、病理类型、结节性质等影响。可成为5~10mm肺结节良恶性辨别的抱负早诊辅佐检测手法。
此前在一次职业论坛上,中山医院研讨员黄齐洪教授就“液体活检”在肺癌确诊和医治中的效果及遇到的应战做了具体评论,指出液体活检是近年来展开最快的无创性检测技能,并对世界上常用的液体活检办法及其在实践使用中的缺陷做了比较与总结,发起将液体活检与其他医学检测技能手法相结合,这将更有助于癌症的前期确诊。
白春学也在经过CT、人工智能介入与液体活检结合进行相关测验。经过CAC结合人工智能,可完成对疾病检测定位、定性剖析及良恶性判别和术后随访等功能,协助医师完成快速、精确和智能的阅片作业。由白春学教授牵头的我国多中心临床数据显现:CAC+CT.AI用于肺结节确诊,其精确率可到达85%~90%。
白春学向21世纪经济报导记者介绍称,我国肺癌防治联盟将发动“智能惠及百万前期肺癌工程”,更好地发挥AI辅佐前期肺癌诊治效果,2021年将发动30家“我国肺癌防治联盟肺结节AI诊治分中心”,3年内增至百家,方针确诊前期肺癌敏感性99%、特异性95%以上。10年内救治百万前期肺癌患者,使其10年存活率到达90%以上。
另据了解,为了处理液体活检海量细胞图画导致的通量瓶颈以及规范化,圣美生物创造性地将高通量自动化图画扫描及细胞学人工智能剖析使用于肿瘤液体活检范畴,开发了“肿瘤液体活检细胞剖析硬件渠道+肿瘤液体活检细胞人工智能剖析体系”,经过“癌症早诊智能全体处理计划”为全球医师、患者供给供给肿瘤液体活检多维度临床检测数据和医学确诊服务。
“作为圣美生物第一个完成商业化打破的液体活检技能,树立一起衔接医师端、患者端、检测端等在内的云渠道,并加持人工智能技能,经过大数据剖析,在肺癌高危人群中,特别是低剂量螺旋CT查看发现结节之后,辅佐临床确诊或供给精确的危险分层,树立合理的随访周期。”唐东江介绍称。
其间,圣美生物LiquidBiopsy是现在全球仅有可完成直接对接下流多种分子检测的循环肿瘤细胞(CTC)富集别离渠道,CAC检测技能是现在全球仅有经过循环反常细胞(CAC)完成肺结节良恶性辨别的抢先技能。
不过,唐东江仍着重,“用人工智能驱动肿瘤液体活检”,经过生物学、大数据、人工智能等结合,不根据独自一个方针,才干更精确地进行确诊,并且相关途径还有很长的路要走。
(作者:朱萍修改:徐旭)