基因測序腫瘤檢測

臨床醫生在腫瘤治療中發現，人體腫瘤千差萬別，即使是同一個部位的腫瘤，治療效果和方法也應因人而異，這種因人、因病而采取的不同疾病治療方法稱為“個體化治療”。因此在癌癥治療過程中，只有同病異治，因人而異，實施個體化治療，才能針對不同類型的病人選擇合適他們的藥物。下圖中給出的是在乳腺癌中HER2基因的表達量高低作為乳腺癌診斷以及指導用藥的標志物。而隨著人類基因組工程的完成以及新一代測序技術的應用，越來越多的腫瘤相關標志物被發現。這對將來實現腫瘤的個性化檢測以及用藥指導具有重大意義。對腫瘤基因檢測領域的ZL分析可以得出國際熱點的腫瘤標志物的研究、ZL布局，國際最新的腫瘤基因檢測技術動態，為我國的腫瘤基因檢測行業的發展以及腫瘤的個性化檢測和治療提供一定的指導和借鑒。

　　Part 1——行業現狀

　　腫瘤標志物的出現以及迭代是與檢測技術相關聯的，腫瘤標志物發展到從基因組到蛋白質組，從表達譜到非編碼序列。隨著技術的進步，不同的腫瘤標志物也在隨著迭代更新，正如遺傳圖譜繪制中使用的遺傳標記一般，不同技術水平的發展帶了相應的腫瘤相關標志物，如限制性酶切片段長度多態性(reaction-restriction fragment length polymorphism，RFLP)、微衛星不穩定(microsatellite instability, MSI)以及單核苷酸多態性(Single Nucleotide Polymorphisms, SNP)。當然還有涉及在染色體水平和蛋白表達譜水平的標志物，如拷貝數改變(Copy number variation, CNV)、基因重排(gene rearrangement)以及蛋白表達量高低的改變。

　　目前，全球腫瘤基因檢測的ZL申請趨勢呈現出兩個波峰，即分別在人類基因組工程完成之后的幾年以及在新的基因測序技術普遍應用之后的近幾年。全球數據顯示美國依然是腫瘤基因檢測技術的主要技術產出國，而我國緊隨其后，在ZL申請數量上已經有了一定的積累。美國和中國類似的是申請人中高校和科研院所是這個領域的生力軍，不同的是，我國相對缺少行業中的領頭羊企業。

　　我們對不同癌癥的總申請量以及近十年的申請量增長率進行了分析，橫軸表示申請總量，縱軸表示近十年增長率（利用2002-2012年數據，每年不同癌癥的申請量相對于年代作圖，用所得到的趨勢線的斜率來表示不同癌癥申請量的增長率），氣泡的大小表示申請量的多少；可以清晰的看到乳腺癌的總申請量最多，并且乳腺癌近十年申請量的增長率也很高，因此我們選擇了乳腺癌進行了相關研究。

　　我們還可以看到，針對肺癌的申請也越來越多，申請量的增長率甚至超過了乳腺癌，這提示我們也可以針對該適應癥進行有關研究。

　　Part 2——行業巨頭

　　羅氏在2005年的關注重心在腫瘤的診斷，2005年之后，羅氏的重心更多的傾向于預測治療響應方面；而針對腫瘤的預后，羅氏的ZL申請量較少。在中國的ZL申請與全球范圍內呈現了相似的趨勢，羅氏主要針對腫瘤的診斷以及預測治療響應進行了較多的ZL布局，對于腫瘤的預后申請量相對較少，并且，2005年之后，在預測治療響應方面進行了更多的ZL申請。

　　羅氏在成功收購了基因泰克公司后，一躍成為腫瘤基因檢測領域的行業巨頭，手中握有大量的與腫瘤相關的標志物，即靶點。上圖顯示出了對癌癥診斷最廣譜的靶點，包括SCRN1、FEN1、Seprase、SENP1和DPPIV/Seprase復合體；其中，SCRN1和FEN1對多達12種癌癥都可以發揮診斷作用，Seprase可以診斷多達9種癌癥，SENP1和DPPIV/Seprase復合體則分別可以診斷7種和5種癌癥。

　　由上圖還可以發現，不同的靶點所針對的治療劑種類并不完全一致，其中，bFGF和DLL4*針對的是抗VEGF抗體、HER2/HER3&HER2/HER1復合物針對的是抗Her2抗體、GalNac-T14針對的是凋亡誘導劑、EGF*針對的是Her二聚體化抑制劑，針對不同的治療劑以及不同的適應癥我們可以有的放矢的選擇基因靶點進行檢測。

　　Part 3——他山之石

　　高通量測序技術的應用作為他山之石，在近幾年被多家初創公司用于腫瘤的個性化檢測，即在降低成本的同時關注多個靶點，即在一次實驗性檢測中實現對于多種腫瘤多種基因靶點的同時檢測，即構建基因panel。上圖中即給出了本領域中的明星公司Foundation Medicine的ZL布局以及技術發展路線，在構筑了基礎ZL后分別在非常見腫瘤的靶點以及常見腫瘤的非常見靶點中分別進行探索，這也算是一種快速拓展技術以及市場的途徑。

　　對全球的重點申請人分析發現，行業巨頭——羅氏在腫瘤基因檢測領域進行了大量的ZL布局，涵蓋了包括宮頸癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌和肝癌在內的多達20余種適應癥，檢測方向包括診斷、預后和預測癌癥對治療劑的治療響應，靶點類型涉及了單位點檢測、多位點檢測以及在表達水平、突變水平和甲基化水平上對靶點進行檢測。

　　腫瘤基因檢測Panel基本上是采取多個腫瘤相關基因進行組合，這種方式可以一次性對于多種腫瘤的多種基因進行檢測，而靶點的選擇基本上是基于現有技術已知的或者在基礎研究中不斷發現并證實的基因位點。面對國外申請人已經對腫瘤相關靶點進行了的大量的ZL申請的局面，國內申請人可以從以下幾點實現突破：

　　（1）不同種族以及不同生活習慣會導至基因突變出現差異性，或者相同的基因在不同的位置發生突變；

　　（2）依托于NGS技術的腫瘤基因檢測仍處于剛起步的階段，進一步開發針對特殊類型樣本（微量FFPE，[url=]穿刺[/url]組織，血漿循環DNA等）的實驗處理方法；而在分析方法上，由于測序結果是大數據量的初步結果，需要進行后期加工處理才能給出具有實際意義的序列信息，因此，在具體的分析方法和算法上也需要更加的靈敏準確。