分子診斷：精準醫療的“重要推手”

admin4 2016-09-06 16:57:18

拿一個棉簽，在口腔內壁上刮一刮，再將棉簽放入檢測試劑中，置入卡尤迪9月2日在京首發的全球首創無需核酸提取專利技術的Mini8 Plus檢測平臺上，僅需一個小時左右，受檢者就可以通過基因檢測獲知自己的酒精代謝能力。

而這，僅僅是分子診斷技術在精準醫學的眾多應用之一。

其實，早在2011年，美國國家研究委員會就發表了《邁向精準醫學：建立生物醫學與疾病新分類學的知識網絡》，首次提出“精準醫學”的概念。去年年初，美國總統奧巴馬正式提出精準醫療計劃，且預算金額高達2.15億美元。

一時間，“精準醫療”成為覆蓋全球的熱門話題，并引得醫藥健康產業市場風起云涌。

去年3月，我國也首次召開了精準醫療戰略專家會議，計劃在2030年前投入600億元。隨后，科技部還頒布了“精準醫學研究”重點專項申報指南。

“很多國家都啟動精準醫學計劃，其重要原因是近年來隨著基因測序的成本越來越低，一些疾病特別是腫瘤的分子基礎越來越清晰，分子診斷技術在腫瘤等疾病的診斷、治療中的應用越來越廣泛。”上海市遺傳學會遺傳與分子診斷專業委員會主任委員傅啟華認為，談精準醫療離不開精確診斷，分子診斷作為精確診斷的重要組成部分，將發揮至關重要的作用。

廣闊的市場需求

所謂的分子診斷也就是基因診斷，它主要原理是應用分子生物學方法檢測患者體內遺傳物質的結構或表達水平的變化而做出診斷，檢測材料包括DNA、RNA和蛋白質。

據北京卡尤迪醫學檢驗所CEO李響介紹，分子診斷的方法主要有兩種，一種是基于QPCR平臺技術對目標基因檢測;另一種就是測序技術，隨著測序技術的發展，目前已經發展到一代、二代，甚至三代測序。“但目前，市場上應用最為廣泛、最為成熟的分子診斷方法仍是基于QPCR平臺技術的檢測”。

特別是隨著人類對疾病的認識水平逐步深入到基因層面，分子診斷借助自身特殊優勢，不僅在傳統的傳染病、遺傳病的篩查與診斷、移植配型檢測方面發揮著重要作用，還被大量用于腫瘤個體化診療、昂貴藥物治療監測、藥物代謝基因組學研究、心血管疾病、神經系統疾病、DNA指紋分析、組織分型以及食品病原體檢測等領域。

鑒于此，據美國咨詢公司MarketsandMarkets大膽預測，全球分子診斷市場的規模有望從2015年的近60億美元增長到2020年的93億美元，復合年均增長率達到9.3%。

“過去，醫生看病更多地通過病人的主訴、臨床癥狀、生理生化結果、影像學改變等指標來進行診療。而這些指標的背后一定是大量復雜的深層次分子生物學改變，從而導致的組織和器官的病理生理改變。”中國工程院院士詹啟敏表示，分子診斷則讓醫生能夠按照臨床有效的方式對同一疾病患者進行分類，來確定對某些治療方法和治療藥物敏感的特定疾病亞型。

這一觀點與中國工程院院士周宏灝不謀而合。

作為編寫衛計委《藥物代謝酶和藥物作用靶點基因檢測技術指南》的第一起草人，周宏灝長期致力于我國個體化用藥指導的普及。他認為，個體化用藥是醫療及醫藥行業的必然發展方向，但由于傳統分子檢測的技術門檻較高，普及化還有待實現。

“我們需要更多像卡尤迪生物這樣的快速診斷平臺，這樣才能為醫療機構、個人用戶提供真正精準且快速的相關檢測，為積極推進個體化醫療的發展而努力。”周宏灝對《中國科學報》記者說。

互為補充，互相促進

分子診斷的獨特技術優勢和廣闊市場需求，并沒有掩蓋免疫診斷、生化診斷的“光芒”。

實際上，分子診斷、免疫診斷和生化診斷分別對應了DNA和RNA、蛋白質、代謝物三個層面，各種不同的診斷方法通過不同層次、不同維度的多個指標為醫生的臨床決策提供“精確”支持和依據。

“它們雖屬于不同層面上的診斷，但彼此并不沖突，反而是一一對應，相互補充。“李響以各級醫院開展的乙型肝炎與丙型肝炎的檢測為例談起，酶聯免疫檢測的是病毒抗體，但當人體感染病毒初期，有一段時間是沒有抗體的，因此可以通過QPCR的方法檢測病毒的核酸，提早發現，提早預防。而在病程的后段，也會有一段時間檢測不到核酸，但會有抗體，這時候就必須通過酶聯免疫的方法來檢測抗體。

但有些檢測卻只能選擇“走”分子診斷這條路。

比如，有些需要產前診斷的遺傳病(如地中海貧血、唐氏綜合征等)，用生化和免疫學方法無法確診，只能通過分子診斷進行產前診斷。又如腫瘤個體化治療檢測，直接與基因突變類型相關，也很難使用生化和免疫學方法。

“尤其核酸本身具有復制放大能力，也使得分子診斷更加靈敏、特異、快捷，從而表現出更大的優勢。”李響說。

于是，有多家生物公司不斷優化分子診斷技術與設備，簡化檢測流程、減少樣本量的提取、能無創則不有創，以期帶來更精準的結果。

比如，卡尤迪的分子檢測平臺，包括便攜式熒光定量PCR Mini8 Plus，以及“一步法”免核酸提取試劑，便可以應用于多類疾病及人體遺傳基因的檢測，其中包括感染性疾病篩查、腫瘤相關病原體篩查以及個體化用藥指導。

“醫務人員采集血液或唾液樣本后，將樣本置于PCR儀中，PCR儀會進行樣本分析并在與其連接的電腦終端出具檢測報告。完整檢測過程最短用時約20分鐘。”李響說，為了避免實驗過程中造成的人為污染問題，提高檢測精度，卡尤迪的“一步法”分子檢測平臺為全封閉系統。

仍須在多維度“深耕”

隨著新的生物技術越來越多地走入“尋常百姓家”，以及腫瘤發生率的不斷攀升，人們的健康意識增強，分子診斷技術早已被公眾接受并認可。

而這其中最重要和關鍵的一點就是，檢測結果的準確性必須有保證。

這就需要分子檢測平臺的實驗具有重復性與穩定性，而這首先是要保證試劑從設計到生產的穩定性，其次就是盡量避免用戶在操作過程中，因人為、環境等差異造成誤差。

“這就需要將產品設計成準確、操作簡單、快速、自動，實現‘傻瓜’操作，能真正應用于基層市場。”李響告訴記者，卡尤迪的產品并不是單獨的試劑或儀器產品個體，而是集耗材、試劑、儀器與軟件為一體的檢測平臺，能夠實現多重、全自動與全封閉的檢測，盡可能地保證檢測結果的穩定性，提高了用戶體驗，并大大降低了檢測成本。

除了對檢測結果的高要求，分子診斷屬于多科學交叉研究領域，需要實驗室人員、臨床醫生、病理專家、生物信息學專家、第三方檢測平臺等多方的共同參與，才能對分子診斷的發展大有裨益。

此外，記者在采訪過程中，諸多業內人士還認為，國內在體外診斷行業的復雜審批與監管政策也成為產業發展道路上“繞不開的話題”。

據了解，我國對體外診斷產品生產和經營企業實行備案許可管理制度，生產經營企業應當取得備案或許可，同時產品取得備案或注冊證后才能生產或經營。

而對于行業新進入者來說，經營體外診斷產品需要較長的時間和財力投入才能達到監管機構對場所、人員和設施的要求，這也勢必成為行業新進入者最重要的障礙。

“最終，我們希望每一個人都能受益于分子診斷。”李響對分子診斷的未來充滿期待。