
近十年來,液體活檢研究熱度不斷攀升,多個國家以及地區(qū)的研究紛紛投入其中。
一、傳統(tǒng)腫瘤檢查之“痛”
如果某人不幸確診患上惡性腫瘤,似乎將面臨無盡的“痛苦”和“危險”。除了各種治療方法要“折磨”他的身體,各種定期檢查、藥物療效評估方法也給病人帶來了巨大的“痛苦”。
整個腫瘤診療過程,從篩選到初步診斷,到手術(shù)診療,再到放化療,病人都離不開影像檢查和病理活檢。其中,病理檢查是腫瘤診斷的“金標準”,醫(yī)生會根據(jù)腫瘤位置、發(fā)病階段等因素選擇穿刺或手術(shù)采集腫瘤標本,制成病理切片活檢,進行診斷或病情評估。不過,這種傳統(tǒng)的檢查方式存在局限性,例如:
部分病灶體積太小,影像學(xué)檢查難以準確定位,醫(yī)生無法操作活檢,不得不讓患者等待一段時間(有時候甚至是幾個月)再來檢查,導(dǎo)致病情延誤;
部分病灶無法穿刺(例如肝臟、大腦部位腫瘤)取樣;
手術(shù)采集腫瘤標本,給患者帶來很大痛苦,并且不能頻繁進行,因此不便用于持續(xù)性腫瘤監(jiān)測;
傳統(tǒng)活檢手段往往只能監(jiān)測單一器官,不適合常規(guī)體檢使用;
直接從腫瘤提取組織可能進一步刺激腫瘤,激發(fā)癌細胞快速增長。
血液檢查則提供了另一種備選方案。通過測定某些血液腫瘤標志物(通常是蛋白,例如癌胚抗原CEA、腫瘤特異性生長因子TSGF、甲胎蛋白AFP),可以快速診斷腫瘤存在狀態(tài)、生長情況,效率大大提升,診斷方式更加便捷。
然而血液腫瘤標志物同樣具有一些限制,包括:
假陽性率高。部分腫瘤標志物在特定正常生理情況或良性疾病下也可以異常升高。
穩(wěn)定性差。腫瘤標志物容易受到生理狀態(tài)影響,波動性大。腎功能衰竭、風(fēng)濕病、吸煙、酗酒、服用藥物等均可能導(dǎo)致濃度增高。
一種腫瘤標志物往往與多種腫瘤相關(guān),同樣一種腫瘤也可能引起多種腫瘤標志物升高。
假陰性率高。腫瘤標志物正常,并不能排除腫瘤發(fā)生。有的腫瘤自始至終腫瘤標志物都不升高,有的腫瘤其早期標志物正常,疾病進展后才升高。
液體活檢技術(shù)的出現(xiàn),彌補了上述的一些缺點。腫瘤的監(jiān)測、用藥評估等方面,液體活檢技術(shù)大大提高了檢測時效性和準確性,在一定程度上減輕了腫瘤患者的“檢查之痛”。
二、液體活檢是什么
液體活檢技術(shù),實質(zhì)上是體外診斷中的分子診斷技術(shù),在樣本來源上的延伸(從組織延伸至血液、體液、外泌體等,臨床更多采用血液),通過檢測腫瘤或轉(zhuǎn)移灶釋放到血液循環(huán)中的腫瘤細胞(CTC)和腫瘤DNA(ctDNA)碎片,早期篩查、檢測腫瘤,或評估藥物療效等。由于其非侵入式取樣特性,是檢測腫瘤、輔助治療的突破性技術(shù),是“精準醫(yī)療”代表性的診斷技術(shù)。
表1 腫瘤標志物檢測和液體活檢的區(qū)別

三、 液體活檢的應(yīng)用方向
液體活檢技術(shù)可應(yīng)用于腫瘤的早期篩查、檢測、用藥指導(dǎo)、評估、觀察,貫穿癌癥診治全程,同樣是液體活檢技術(shù)的核心優(yōu)勢之一。
1.腫瘤篩查:當腫瘤生長到一定階段,會向血液循環(huán)釋放腫瘤細胞(CTC)或者腫瘤DNA(ctDNA,CTC和ctDNA將在后續(xù)文章中詳細介紹),通過檢測它們有助于篩查腫瘤。
2.腫瘤分期分級:循環(huán)系統(tǒng)是腫瘤轉(zhuǎn)移的重要途徑,如果將外周血CTC計數(shù)和染色作為臨床分期的參考條件,可增進對腫瘤分期的理解,有利于醫(yī)生制定腫瘤治療方案。另一方面,在癌癥突變的不同階段,CTC含量和ctDNA突變情況都可能會不同,有助于醫(yī)生判斷病人的腫瘤進展。
3.預(yù)后評估:癌癥患者接受治療有效,CTC數(shù)量將會相應(yīng)減少;療效欠佳,CTC數(shù)量變化很小。因此血液CTC含量變化可以幫助判斷治療效果,了解病人耐藥情況和疾病進展,進一步調(diào)整治療方案。
4.精準用藥(個體化治療):同一種癌癥,突變?nèi)匀豢赡懿煌,對不同藥物反?yīng)各異。FDA目前已經(jīng)批準了大量根據(jù)腫瘤基因型突變的癌癥個性化用藥指導(dǎo)方針。傳統(tǒng)上利用腫瘤組織活檢或手術(shù)取得的組織標本檢測腫瘤基因突變。目前研究表明,ctDNA突變與腫瘤組織突變具有高度相似性,分析血液ctDNA可以幫助醫(yī)生判斷病人腫瘤的突變類型,制定用藥方案。
5.耐藥監(jiān)控:腫瘤患者接受一段時間化療治療后,相當一部分會出現(xiàn)耐藥。過去只能在化療隨診時才能回顧性評價,且傳統(tǒng)組織活檢只能檢測腫瘤組織局部區(qū)域,不能反應(yīng)腫瘤的動態(tài)變化。近年來,越來越多研究表明,檢測患者外周血ctDNA突變類型的變化,可能是實時監(jiān)測腫瘤藥物耐藥一種非常有效的方法。
6.腫瘤轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā):腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)是腫瘤致死的主要原因,多數(shù)腫瘤若能早期檢測到轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā),患者還有較大的治療機會。但傳統(tǒng)影像學(xué)檢測對腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的早期預(yù)警靈敏度和及時性尚有不足。癌癥復(fù)發(fā)早期,血液CTC、ctDNA即增加。
四、液體活檢的市場規(guī)模
1.全球市場規(guī)模預(yù)測

圖2 國際液體活檢全球市場規(guī)模(億美元)
資料來源:GoldmenSachs Report,浙商證券研究所
高盛將液體活檢分為早期篩查、診斷分型、伴隨檢測和病情監(jiān)測四個領(lǐng)域,預(yù)計全球市場潛力可達230億美元,并預(yù)測市場需要5-15年才能快速發(fā)展并成熟。
2.中國市場規(guī)模預(yù)測

圖3 中國液體活檢癌癥早期篩查市場規(guī)模預(yù)測
資料來源:GoldmenSachs Report,浙商證券研究所
預(yù)計未來癌癥早期篩查市場規(guī)模約在518億元人民幣,其中男性肝癌、胃癌和肺癌未來市場空間較大,而女性乳腺癌由于發(fā)病年齡早,發(fā)病率高,是未來癌癥早期篩查市場空間最大的瘤種。
結(jié)合目前液體活檢發(fā)展的勢頭來看,雖然液體活檢在癌癥治療市場份額相對較小,但對腫瘤患者而言是“剛需”。預(yù)計未來2-5年內(nèi),這部分市場會率先開始發(fā)展。早期篩查市場雖然空間大,但是目前技術(shù)尚未達到臨床需求,而且價格高,客戶接受程度低,推廣困難。技術(shù)突破和成本降低是腫瘤早期篩查市場的催化劑。
最后,強調(diào)兩點內(nèi)容:
1.液體活檢尚不能用于腫瘤早篩。早篩是指對腫瘤的預(yù)測,以及早期腫瘤的檢查。因為只有當腫瘤生長到一定階段后,CTC或者ctDNA進入血液,才能通過液體活檢的方式檢測出來。而此時,腫瘤往往已經(jīng)生長到一定規(guī)模,不再是早期腫瘤了。
2.液體活檢技術(shù)不是傳統(tǒng)檢查的替代技術(shù)。腫瘤的初步診斷、確診和療效評估,應(yīng)該根據(jù)實際情況,結(jié)合影像、腫瘤標志物和液體活檢等檢查方式綜合判斷。液體活檢在一定程度上解決了傳統(tǒng)技術(shù)的部分局限性,但尚不足以替代傳統(tǒng)檢測技術(shù)。
液體活檢專題(二)——技術(shù)分類
一、液體活檢的技術(shù)分類
目前,液體活檢主要包括CTC(circulatingtumor cells,即循環(huán)腫瘤細胞)檢測、ctDNA(circulatingtumor DNA,循環(huán)腫瘤DNA)檢測和外泌體(Exosome)檢測三類技術(shù)。
圖1 液體活檢分類

資料來源:浙商證券研究所
圖2 各類液體活檢技術(shù)的區(qū)別

二、液體活檢各類技術(shù)的研究情況
1.CTC檢測的臨床研究統(tǒng)計
截至2018年4月13日,全球共有CTC檢測相關(guān)研究589項,其中美國259項,中國96項。地區(qū)分布如下:
圖3 全球CTC檢測研究分布


資料來源:ClinicalTrails
2.ctDNA檢測的臨床研究統(tǒng)計
截至2018年4月13日,全球共有ctDNA檢測相關(guān)研究212項,其中美國56項,中國30項。地區(qū)分布如下:
圖4 全球ctDNA檢測研究分布


資料來源:ClinicalTrails
3.外泌體檢測的臨床研究統(tǒng)計
截至2018年4月13日,全球共有外泌體檢測相關(guān)研究77項,其中美國26項,中國6項。地區(qū)分布如下:
圖5 全球外泌體檢測研究分布


資料來源:ClinicalTrails
上述數(shù)據(jù)表明,研發(fā)進度上CTC>ctDNA>外泌體,北美>西歐>東亞,未來北美和歐洲依然將是液體活檢研究和應(yīng)用最活躍的地區(qū)。
CTC檢測的臨床研究最多,技術(shù)最成熟,未來可能首先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前全球已有9個CTC的四期(上市后)臨床實驗,預(yù)計1-2年內(nèi)會有更多CTC檢測產(chǎn)品面世。ctDNA研究相對較少,臨床研究主要處于一期和二期,預(yù)計2-3年后產(chǎn)品才會逐漸上市。外泌體研究起步晚,臨床研究非常少,僅有1例四期臨床的實驗。
目前國內(nèi)進行CTC、ctDNA檢測的液體活檢公司數(shù)十家,基于組織活檢的基因檢測公司則數(shù)量眾多。但是,具有臨床試點資質(zhì)的醫(yī)院較少,樣本資源有限,成為各大公司爭搶的對象。未來液體活檢將面臨一個大的整合階段,那些能夠占領(lǐng)渠道和臨床資源的公司勢必在競爭中處于優(yōu)勢地位,并有望通過整合其他公司而發(fā)展壯大。
三、國內(nèi)外液體活檢產(chǎn)品的審批情況
1.美國液體活檢產(chǎn)品審批情況
FDA目前僅批準了三款液體活檢相關(guān)產(chǎn)品,分別是楊森診斷公司(Janssen Diagnostics)的Cell Search(基于CTC檢測),Epigenomics公司的Epipro Colon技術(shù)(基于ctDND檢測),以及羅氏的cobas EGFR突變檢測試劑盒v2。
圖6 美國批準的第一個CTC 檢測系統(tǒng)--CellSearch

資料來源:CellSearch 說明書,浙商證券研究所
圖7 美國批準的第一個ctDNA 檢測產(chǎn)品--EpiproColon

資料來源:EpiproColon 說明書,浙商證券研究所
圖8 cobas EGFR 突變檢測試劑盒v2

資料來源:浙商證券研究所
(1)CellSearch
美國FDA在2004年、2007年和2008年分別批準CellSearch 系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)移性乳腺癌、結(jié)直腸癌與前列腺癌的預(yù)后評估、無進展生存期和總生存期預(yù)測。我國CFDA在2012年批準了CellSearch 系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)移性乳腺癌的預(yù)后評估。雖然目前市場上的CTC檢測儀器很多,但是這是唯一一款通過FDA認證的儀器。
(2)EpiproColon試劑盒
2016年4月,美國FDA批準了Epigenomics公司以血液為基礎(chǔ)篩查結(jié)直腸癌的EpiproColon技術(shù)。結(jié)直腸癌病人Septin9基因V2區(qū)域的胞嘧啶會發(fā)生甲基化,而正常人不發(fā)生。外周血Septin9基因發(fā)生的甲基化可以通過DNA的特異擴增檢測。EpiproColon(Septin9基因甲基化檢測試劑盒)能檢測血液中Septin9基因V2區(qū)域發(fā)生甲基化的CpG島bisDNA序列。臨床數(shù)據(jù)顯示EpiproColon可檢出68%的病例。這是FDA批準的第一款基于ctDNA進行腫瘤篩查的產(chǎn)品。
(3)cobasEGFR突變檢測試劑盒v2
這是一款以血液為基礎(chǔ)、伴隨抗癌藥特羅凱(Tarceva,通用名:erlotinib,厄洛替尼)治療的診斷試劑盒。采用cobasEGFR Mutation Test v2檢測患者血液樣本中存在的特定NSCLC突變(外顯子19刪除或外顯子21[L858R]置換突變,10-20%的NSCLC病例存在這類突變)幫助鑒別可能從特羅凱(Tarceva)治療受益的患者。這是FDA批準的首個以血液為基礎(chǔ)、用于檢測非小細胞肺癌(NSCLC)患者表皮生長因子受體(EGFR)基因突變的檢測試劑盒。
2. 中國液體活檢產(chǎn)品審批情況
中國市場方面,CFDA目前除批準了楊森診斷公司(JanssenDiagnostics)的Cell Search以外,僅批準了三個國內(nèi)產(chǎn)品:(1)格諾思博公司的葉酸受體陽性CTC檢測試劑盒;(2)友芝友公司的循環(huán)腫瘤細胞快速染色液;(3)艾德生物的ctDNA檢測試劑盒
圖9 CFDA 批準的第一個CTC檢測試劑盒—CytoploRare

資料來源:格諾思博,浙商證券研究所
圖10 CFDA 批準友芝友公司的循環(huán)腫瘤細胞快速染色液

資料來源:友芝友公司官網(wǎng),浙商證券研究所
圖11 艾德生物的人類EGFR突變基因檢測試劑盒(Super-ARMS?)

資料來源:艾德生物官網(wǎng)
從中國和美國液體活檢的產(chǎn)品來看,液體活檢總體來說還處在萌芽期,產(chǎn)品很少,市場尚未打開。主要的新產(chǎn)品都在近年才公布,可以說未來還有很大的發(fā)展空間。
液體活檢專題(三)——產(chǎn)業(yè)鏈和行業(yè)問題
近幾年,液體活檢概念比較火爆,屬于熱門投資領(lǐng)域。有沒有朋友好好想想,這個領(lǐng)域可能存在一些問題?
一、液體活檢行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈
液體活檢行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈可以描述為:上游器械、原材料——中游產(chǎn)品生產(chǎn)——下游數(shù)據(jù)處理。
1.上游器械和原材料產(chǎn)品技術(shù)壁壘高
器械主要包括CTC分析儀、數(shù)字PCR儀、二代測序儀等,試劑盒的關(guān)鍵原材料是抗體和芯片。這些儀器和原材料的生產(chǎn)技術(shù)壁壘很高,專利保護嚴格,國外公司(賽默飛世爾、奧林巴斯等)形成了高度市場壟斷。國內(nèi)已有幾家公司通過并購實現(xiàn)二代測序儀的生產(chǎn),但產(chǎn)品性能與國外產(chǎn)品相比差距較大,產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重,競爭激烈。
2.中游企業(yè)
中游試劑盒生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量較多,競爭激烈。上期文章已經(jīng)分析了國內(nèi)外目前在研產(chǎn)品數(shù)量。國內(nèi)友芝友、益善生物等企業(yè)的液體活檢產(chǎn)品已經(jīng)獲得CFDA上市審批,產(chǎn)品均為I類或者II類器械。
3.下游企業(yè)
下游主要考慮兩個要素:一是銷售能力,由于液體活檢并不是主要的腫瘤檢驗方式且價格偏高,受眾規(guī)模小,醫(yī)院采購量有限,有渠道進入醫(yī)院的企業(yè)可以“占山為王”,因此中游企業(yè)對銷售渠道的依賴比較嚴重;二是數(shù)據(jù)解讀分析能力,解讀準確度高、速度快的產(chǎn)品必定更受市場青睞。
該類產(chǎn)品尚不能進入醫(yī)保目錄是制約銷售的關(guān)鍵因素。醫(yī)院要考慮“藥占比”,液體活檢產(chǎn)品高昂的價格,導(dǎo)致其進入公立醫(yī)院必然面臨重重困難。因此很多產(chǎn)品都是進入了非公立的腫瘤治療中心、民營醫(yī)院、第三方檢驗中心等機構(gòu),銷售數(shù)量有限。
二、液體活檢行業(yè)面臨的主要問題
1.液體活檢僅被看作是組織活檢的替補方案
患者如何在液體活檢和組織活檢之間選擇,取決于檢查的目的是什么。初始診斷優(yōu)先選擇組織活檢,只要患者能夠提供足夠的組織樣本;如果組織樣本不足量,液體活檢可以是替補方案。因此,液體活檢不會替代其他檢查方式,也難以搶占傳統(tǒng)活檢的市場份額。
2.假陰性問題
如果液體活檢的結(jié)果為陽性,可以作為制定治療方案的依據(jù)之一。問題在于,陰性結(jié)果能否采納需要進一步驗證。許多腫瘤的CTC、ctDNA數(shù)量不足或者腫瘤存在明顯異質(zhì)性,導(dǎo)致腫瘤即使突變,液體活檢試劑盒也不一定能捕捉到CTC或ctDNA,血液檢查結(jié)果也可能為陰性。因此,液體活檢難以用于早篩,更多用于腫瘤中后期(IV期以后)的治療效果評價(但是這個結(jié)論,目前也被第4條中的一篇綜述文獻推翻了)。
3.價格高,暫時不能進醫(yī)保目錄,推廣難度大
低通量液體活檢產(chǎn)品價格低廉,但是檢出率也較低,應(yīng)用前景有限。高通量產(chǎn)品對部分腫瘤的檢出率高達80%-90%,但價格偏高。以華大基因個性化診療檢測Oseq-T/ctDNA為例,該產(chǎn)品可一次性檢測508個基因,并解讀100種抗腫瘤藥物和基因變異的關(guān)系(包含化療藥物26種,已經(jīng)獲FDA批準靶向藥物47種以及正在進行臨床III/IV期試驗藥物27種),靈敏度、特異性高達99%,產(chǎn)品官網(wǎng)標價14800元/次;颊哒麄治療過程平均要檢查3-4次,液體活檢費用在5-8萬元左右。國內(nèi)部分廠家的CTC檢測產(chǎn)品,單次檢查費用在5000-8000元左右,整個療程檢查總費用近5萬元。同時,這類產(chǎn)品尚未納入醫(yī)保目錄,普通民眾較難獨立接受如此高昂的價格。
4.對cfDNA產(chǎn)品的可靠性質(zhì)疑
年初,美國臨床腫瘤學(xué)會(ASCO)在《Journalof Clinical Oncology》雜志發(fā)表了一篇題為“Circulating Tumor DNA Analysis in Patients With Cancer: American Society of Clinical Oncology and College of American Pathologists JointReview”的綜述文章,對ctDNA的分析有效性、臨床有效性和臨床實用性提出質(zhì)疑。調(diào)查結(jié)果顯示:(1)以前的部分研究指出,ctDNA更適合用于晚期癌癥的篩查,而非用于臨床早篩,但是目前看來,即使用于晚期癌癥,其有效性和合理性也沒有足夠的證據(jù)來證明;(2)還沒有足夠的證據(jù)支持常規(guī)使用ctDNA檢測早期癌癥,并以此做出治療決策、監(jiān)測治療效果、尋找殘留癌細胞;(3)液體活檢與組織檢測經(jīng)常結(jié)果不一致,因此陰性液體活檢結(jié)果應(yīng)與腫瘤組織基因分型對比確認。文章強調(diào),ctDNA檢測結(jié)果必須與其他信息結(jié)合,才能為患者提供最佳選擇。
因此,液體活檢技術(shù),對于資本圈而言是makesense,對于醫(yī)學(xué)界而言,可能是nosense!那么,這個領(lǐng)域真正的商業(yè)化價值會是什么?(個人認為可能是單個瘤細胞的捕獲和分離,用于后期繼續(xù)研究。僅代表個人觀點,持不同意見的朋友歡迎討論)
液體活檢的三個領(lǐng)域中(CTC、ctDNA和外泌體的檢測),CTC檢測產(chǎn)品技術(shù)更為成熟,部分產(chǎn)品已經(jīng)上市銷售。ctDNA產(chǎn)品的性能近期頻受質(zhì)疑,外泌體則處于早期研發(fā)階段,尚未有企業(yè)推出產(chǎn)品。
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