液体活检就是通过分析血液中的癌症组分,来实现癌症的早期筛查、分子分型、预后、用药指导以及复发监测等临床应用。液体活检作为精准医疗新技术,因其可定性定量检测肿瘤直接相关的肿瘤细胞和DNA,并具有非入侵性、取样便捷、实时监测等特点,逐步在肿瘤诊疗中发挥越来越重要的作用。目前,研究液体活检、癌症早筛的常规方法为通过对致癌基因或者抑癌基因的突变检测来识别肿瘤释放的cfDNA,但现有技术存在癌症早期发现困难,中晚期患者存活率低、病理检测过程痛苦繁琐等问题。
本科技成果通过算法分析血液中全基因组cfDNA片段信息,寻找血液中癌细胞基因表达的痕迹。血液活检筛查肿瘤通常是基于检测cfDNA中肿瘤相关突变或者甲基化,如CancerSeek、Grail等。然而肿瘤病人之间存在极强的异质性,突变和甲基化的发生存在不确定性,再加上突变或者甲基化的DNA区段可能会被降解,导致一代血液活检对早期肿瘤的敏感性不高(40%-60%)。该项目应用基于cfDNA染色体开放区间的新泛癌早筛技术,与现有技术相比,有特异性、灵敏度高,癌型覆盖广,操作简便,通量高,成本低的特点。
技术核心:通过算法分析血液中全基因组cfDNA片段信息,寻找血液中癌细胞基因表达的痕迹。
成果亮点:
1、实现少量血液(2ml)多癌型早期筛查(肺癌,肝癌,胃癌,结直肠癌,胰腺癌,食管癌,脑癌,宫颈癌,乳腺癌等);
2、运用cfDNA染色体开放区间检测技术,创新理论基础和技术路线,区别于传统基于突变和甲基化的检测技术,如燃石医学、泛生子基因、诺辉健康、Grail、Thrive Detect等;
3、敏感度高、阳性预测准确率高;
4、成本显著降低。
王莉惠,博士,清华大学医学院博士后,长期从事合成生物学和肿瘤筛查及治疗方向的新型技术开发。
蓝勋,博士,清华大学医学院,清北生命联合中心研究员,国家千人计划青年项目,长期从事肿瘤多组学研究以及算法开发,师从斯坦福大学Jonathan Pritchard教授(美国院士),2018年进入中央组织部千人计划青年项目,并在Science、PNAS、Nature Cancer、Cancer Cell、Cancer Research、Nature Communications等杂志上发表论文。
步召德,博士,北京大学肿瘤医院病区主任,从事消化道肿瘤临床和科研工作。
韩少龙,硕士,此前供职大唐电信,青岛海信等企业,负责人工智能等项目程序开发,容器云计算平台的构建。
评价单位:“科创中国”军工安防与应急产业科技服务团 (中国兵工学会)
评价时间:2022-10-26
综合评价
该成果基于cfDNA染色体开放区间的新泛癌早筛技术,与现有技术相比,有特异性、灵敏度高,癌型覆盖广,操作简便,通量高,成本低的特点。二代早筛技术基于寻找基因表达模式的理念打破了基于检测突变和甲基化类技术的限制,通过不断的开发新的算法和完善已有算法,可以只用少量血液就实现多种癌型多种疾病的精确筛查,极具可拓展性。
对传统癌症早筛、液体活检行业有一定的引领作用,目标市场处于成长阶段,市场前景广阔。
总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。建议强化相应产品开发,加大产业链开发力度。
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