近日,申萬宏源的分析師通過調研,發布了報告《液體活檢:精準醫療新藍海》。本文精選了報告的部分內容。
(一)技術背景:液體活檢能解決精準醫療的痛點
《MIT技術評論》雜志將液體活檢技術列為2015年十大突破技術之一,截止2015年底僅CTC領域的研究論文就超過17000篇。
作為體外診斷的一個分支,液體活檢是指一種非侵入式的血液測試,能監測腫瘤或轉移灶釋放到血液的循環腫瘤細胞(CTC)和循環腫瘤DNA(ctDNA)碎片,是檢測腫瘤和癌癥、輔助治療的突破性技術。它主要對于非固體生物樣本的取樣和分析,主要指血液。相比唾液、尿液等體液,血液攜帶的信息量最大,原因在于腫瘤是與血液中的免疫系統高度接觸的,具有不可替代性。
液體活檢的來源包括CTC(循環腫瘤細胞)、ctDNA(循環腫瘤DNA)、microRNA(循環microRNA)、Exosome(外泌囊泡小體)等四種,前面兩種目前在業界相對熱門。microRNA穩定性不好,因此可靠性不強;Exosome本質上與ctDNA是同源的。
(二)主要技術比較:CTC與ctDNA的應用
從應用領域來看,液體活檢廣泛應用于唐氏綜合癥等先天性疾病、性別和親子鑒定、器官排異、以及糖尿病、腫瘤和癌癥的預測和治療。CTC技術和ctDNA技術應用有所不同,CTC細胞攜帶除基因外更多的信息,但在血液中分布稀少,僅限于數量檢測。單細胞擴增技術,將會進一步推動CTC的發展。血液中ctDNA含量多,攜帶的DNA信息量遠大于CTC,分子檢測也更加容易。
CTC是由實體瘤或轉移灶釋放的,進入外周血循環的腫瘤細胞,側重于細胞病理,適用于化療;ctDNA是腫瘤細胞釋放到血液循環系統中的DNA,側重基因層面,獲取突變信息,適用于靶向用藥。
用途上,CTC主要用于前端,包括疑似癌癥時的輔助診斷、早期癌癥的復發監測,以及晚期癌癥的化療;ctDNA主要用于晚期癌癥的靶向治療(伴隨診斷),若應用在早期,將有更大的市場空間。
技術上,CTC側重于細胞病理,ctDNA則采用獲取分子層面突變信息的技術手段。就目前可實現的技術而言,突破單純的數量檢測,CTC實現輔助診斷、ctDNA實現靶向用藥指導,是大規模商業化的主要方向。
1)CTC技術的分離與檢測
第一代粗分離技術:
通過細胞篩、密度梯度離心將CTC出來,理論依據在于認為侵蝕性細胞的大小、密度與其他細胞不同,通過這一特性可以將CTC分離出來,但荷蘭科學家發現,存在大量侵蝕性的細胞是小細胞,而非傳統認知中的大細胞;細胞篩、密度離心技術價格低廉,性價比高,但臨床檢測效果很差。
第二代免疫磁珠技術:
通過正向、負向篩出CTC細胞,強生已經將這塊技術產業化;正向磁珠直接捕獲CTC,相對于前面兩種技術來說,靈敏度大幅提升,能夠提出更純的細胞,但磁珠價格較貴;負向磁珠捕獲非CTC細胞留下CTC細胞,性價比、靈敏度均優于正向磁珠。
第三代芯片技術:
包括準芯片、微流式技術,準芯片將大小、密度、正負向集成到芯片上去,以篩出CTC。準芯片的性價比也非常高,但是沒有從根本上解決靈敏度問題;微流式技術能夠解決靈敏度問題。
分離CTC后接著是檢測步驟,CTC檢測技術主要為三類:細胞免疫熒光技術,最為普遍;普通PCR;靶向PCR技術,靈敏度非常高,更適合CTC檢測在臨床的開展。
2)ctDNA技術的分離與檢測
循環腫瘤 DNA(Circulating Tumor DNA,ctDNA)是進入血液的腫瘤細胞死亡、破損后釋放的 DNA。與 CTC 不同,ctDNA 在中國有 95%的臨床醫生認可其臨床價值,原因主要在于 ctDNA 的發現早于 CTC,因此教育市場的時間也相對較早。
第一代Sanger測序:
靈敏度高達 10%,改進后出現焦磷酸測序技術;
第二代為ARMS:
靈敏度降低到 1%,國際上最早為 Qiagen公司收購,國內主要是廈門艾德、雅康博涉及該技術;后面出現 digital PCR 技術、 ARMS PLUS 技術、融合了熒光 qPCR 和流式細胞儀的 BEAMING 技術以及目前非常熱門的NGS 技術,但目前由于價格過高,尚處于臨床試驗階段。
(三)技術總結:液體活檢市場主要具有3個特征
(1)伴隨診斷將是最早進行臨床應用的細分市場,因此將會最快進入商業化發展階段;
(2)組織活檢將越來越少,未來將逐漸被液體活檢所取代;
(3)早期篩查市場的瓶頸在于成本,快速發展的前提在于降低成本。
(四)前景展望:我國液體活檢市場未來五年有望增長4倍
根據摩根大通預測,2020年,全球液體活檢市場將達到約230億。細分市場中,伴隨診斷、病情監測、預后復發、早期篩查分別將達到20億、50億、70億、90億空間。液體活檢目前應用于唐氏綜合癥等先天性疾病、性別和親子鑒定、器官排異、以及糖尿病、腫瘤和癌癥的預測和治療。預計2020年全球液體活檢市場達到230億美元。
根據申萬宏源分析師的綜合分析,中國2015年液體活檢市場規模約50億元,未來五年有望增4至200億元。對于742萬的癌癥患者人口,將目標患者覆蓋率設定為72%,假定50%的患者在2025年會使用液體活檢技術,每年檢測4次,每次價格為2000元的話,中國市場容量在2020年前將至少將達到200億,其中病情監測將達到110億,早期篩查將達到50億市場空間。
(審核編輯: 滄海一土)
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