領星與嘉會醫療集團及《新英格蘭醫學雜誌》官方認證的中文數字媒體《NEJM醫學前沿》，共同打造醫學研三位一體的醫療生態系統。領星致力於以多維度真實世界資料的洞察為驅動，打造智慧的腫瘤精準醫療及藥物研發支援平臺，以智慧的方式，賦能所有為抗癌而努力的人。近日，領星生物自主研發的無創監測腫瘤進展的國際發明專利獲美國專利局授權。為此，轉化醫學網邀請到了領星醫學檢驗實驗室總經理戴春博士、領星生物資料科學副總裁王冠、領星美國戰略合作負責人Joseph Monforte博士。三位為我們詳細介紹了該專利的各個方面，如面臨的挑戰、研發突破、臨床應用，以下為訪談內容。
問
為什麼說此次領星生物獲批的無創檢測腫瘤進展的國際專利技術是具有重大意義的？
答
腫瘤療法的迅速發展，對於癌症患者來說是一個好訊息。目前我們在臨床上面臨的主要挑戰之一是，腫瘤專家需要決定治療方案調整的時間節點。腫瘤學家通常採取的立場是，每種治療方案都儘可能地延長，直到當前治療不再對患者起作用時，再調整策略轉向新的治療方案。但是，通常只有癌症進一步發展，出現新的症狀或者影像上出現實質性的變化，臨床醫生才知道治療已經不起作用了，這中間出現的時間差有可能會導致患者失去最佳的治療機會。由於癌症發展時會出現許多併發症，時間上的延誤有可能會降低下一步治療的療效，從而使患者面臨更多不確定性和風險。
透過監測ctDNA來跟蹤疾病負擔和微小殘留病灶（MRD），為臨床提供了一種新的、更靈敏的方法來跟蹤患者應答。靈敏的MRD ctDNA檢測有很大潛力改善患者對序貫腫瘤治療方案的客觀緩解。透過準確跟蹤疾病的狀態和進展，MRD ctDNA 檢測向腫瘤醫生提供清晰的患者應答資料，從而簡化更換治療方案的決策過程。我們相信MRD ctDNA監測的應用可以帶來更好的患者應答、減少不良事件、並最終改善腫瘤患者的總生存期。
問
您如何看待MRD在臨床或科研方面的應用潛力，結合目前全球的現狀，您對行業趨勢有哪些展望？
答
製藥公司正在開發新療法，將MRD ctDNA監測納入到他們的臨床試驗中。與RECIST成像相比，使用MRD ctDNA監測作為臨床終點，為患者無進展生存（PFS）提供了更準確的測量方法，並使臨床試驗能夠更快地達到PFS終點。MRD ctDNA監測提供了患者應答的新指標，並更好地瞭解疾病負擔如何影響患者應答。對於醫療體系來說，將MRD ctDNA整合到臨床護理中，可以降低患者無效治療的相關成本。
領星的新專利MRD ctDNA方法是使此類檢測廣泛應用於臨床的重要一步。該方法改進了現有平臺，並建立了一種經濟高效的診斷工具，可以方便地供大量患者使用。該方法充分利用了低成本PCR技術，為大規模、自動化的MRD ctDNA檢測創造了機會。領星力圖將其MRD ctDNA檢測平臺引入臨床護理，這會使醫生和患者雙雙受益，能監測患者的治療反應，對我們的醫療體系也有好處，因為它可以大幅減少無效治療的支出。
問
戴博您好，您認為MRD檢測的關鍵因素有哪些？MRD臨床應用上又有哪些挑戰？從技術上我們應該如何突破？
答
首先，我先介紹一下MRD臨床應用上的挑戰。從TRACERx 研究資料可以推算出來，對於攜帶1㎝³大小瘤體的腫瘤患者，其每10ml血漿中大概只含有兩份來源於瘤體的基因組。以早期NSCLC為例，患者血漿cfDNA中位濃度為7.69ng/ml, 10ml血漿換算下來大概含有20000個複製的基因組。所以，這就要求MRD檢測技術必須可以穩定地檢測出丰度在萬分之二的ctDNA。這是我們的第一個挑戰。再就是如克隆性造血等帶來的突變資訊干擾。血液裡面其實有很多來自造血幹細胞複製累積的體細胞突變，有研究顯示血液裡有超過50%的cfDNA來源於克隆造血，而非來自腫瘤細胞。所以要想有效的實現對MRD的高靈敏檢測，就必須要從這些干擾資訊中區分出哪些是來源於腫瘤的真實突變。這是我們的第二個挑戰。這兩個挑戰也是我們在檢測技術開發過程中非常關注的兩個點。
然後，我再講一下我們的專利技術在開發過程中，是怎樣應對這兩個挑戰的。我們採用臨床全外顯子組測序（CWES）技術對患者腫瘤和血液對照進行基因檢測，獲得這個患者腫瘤基因譜的全貌；並透過我們獨創的CSMT國際專利演算法，可以為每一位患者構建其個體化DNA突變指紋譜，據此量身設計和定製精準監測panel。使用該監測panel定期對患者外周血（或其他體液）中的ctDNA丰度進行檢測，從而評估MRD水平。配對的臨床全外顯子組測序（CWES）技術，它能夠覆蓋腫瘤基因譜的全貌，從原理上排除了克隆性的造血，以及其他非腫瘤因素導致的突變；自主研發的CSMT專利演算法會在CWES檢測到的腫瘤突變譜中選取干係突變進行監測，相當於富集了患者腫瘤含量最高的位點進行監測，天然地降低了檢測背景；而且我們的技術是取多個突變位點，而不是單一的突變點進行監測，這樣可以避免單一突變位點變化趨勢不一致導致的檢測結果難以解讀的問題。和預先設計的固定panel檢測相比，我們可以更好地避免漏檢的風險，從而對疾病狀態進行精準的評估，實現針對性更強、更精準的監測。領星On-Watch MRD這個產品是基於個體化MRD定製panel，這個panel很小但它極具有針對性，檢測突變丰度大於萬分之二的樣本時，產品檢測的靈敏度和特異性均能達到99.5%以上，是符合MRD臨床共識期望的檢出標準的。我們的MRD檢測產品能夠比傳統方法更早地捕捉到訊號，可以更早地提示覆發風險，幫助患者更早地進行精準治療。最後，為了進一步跟蹤檢測腫瘤進化過程中可能發生的耐藥性進展，我們還預設了一些熱點腫瘤基因，用於監測與藥物使用相關的突變，可以實現對患者對藥物耐藥的動態監測，進一步幫助醫生做治療決策。
問
王總，請您介紹一下此次領星生物授權的國際專利中關於自主研發的CSMT演算法，以及此次專利發明進行過程中的研發突破、核心優勢?
答
要想區別在血液中檢測到的突變是否來自於腫瘤，需要血液中檢測的精準度非常高。因為主要會有兩類干擾因素影響我們明確識別出血液中的突變來自於腫瘤。第一，遊離的ctDNA在血液中或者空氣中，很容易受到氧化或者脫氨的作用而導致突變，這個是沒有辦法避免的；第二，會有一些血源性的細胞的突變，類似於常見的TP53突變，這類突變同時也是腫瘤中的常見突變。
為了避免這兩類現象，我們會透過全外顯子組測序的腫瘤組織和血液對照，利用一些內部的資料庫區分哪些是在腫瘤中的特異性突變，哪些是血源性突變。我們把腫瘤的所有特異性突變分為三種類型，第一種是干係突變，即腫瘤克隆性突變，這些干係突變對於在血液中的ctDNA監測是非常有用的；第二種是亞克隆突變；第三種是腫瘤耐藥突變。
CSMT演算法的最佳化之處在於克隆百分比的精準定量。我們用一個連鎖的方式來平衡計算整個腫瘤的染色體改變和雜合性缺失，之後給腫瘤中的每一個突變位點做克隆度的百分比計算，如果百分之百的就是干係突變。對於亞克隆突變和腫瘤耐藥突變，我們會以5%以內克隆的精確度來進行精準地定量。
有了這些克隆百分比之後，領星實驗室會優先從干係突變中挑選出20-30個突變位點，設計一個定製的PCR panel 。同時，用組織和血液樣本對這個panel進行驗證，得到的一個高精度和驗證過的個體化MRD檢測試劑盒，後續用於持續檢測此患者的血液ctDNA，監測腫瘤進展。
基於積累的四五百例真實世界患者資料（RWD），我們針對不同的應用分別開發出不同的演算法和軟體包，有腫瘤克隆丰度演算法、MRD檢測演算法、藥物療效評價演算法、腫瘤耐藥克隆進化演算法。
問
NGS在腫瘤精準診療領域的應用已經相對成熟，腫瘤MRD檢測的應用才剛剛開始，此次領星無創監測腫瘤進展的國際專利授權將會對領星未來的產品規劃、發展佈局產生哪些積極影響？
答
NGS在腫瘤精準檢測領域的應用已經相對成熟，在這個行業，大家都想找到突破點。液態活檢其實是一種很好的工具，不僅無創、可以減少腫瘤異質性影響還可以對各種狀態的患者進行檢測。ctDNA早篩是液態活檢的一個應用方向，在中國，大部分癌症患者確診時在中晚期，腫瘤早篩有望提高早期患者佔比，更早實現治療，從而提高患者五年生存率。不過我們覺得ctDNA早篩的效果和後續治療相結合還需要一定的時間，比如說ctDNA先於影像學篩查出腫瘤突變，對於這種狀態的患者如何做干預，如何治療，目前還不是很明確。我們領星的產品規劃把重心放在ctDNA MRD的監測。現在，腫瘤MRD監測的應用才剛剛開始，領星的資料表明透過領星ctDNA監測技術監測腫瘤患者的疾病進展、耐藥，預測腫瘤的復發，跟患者的實際的疾病的變化情況一致率是非常高的，再加上現在國外，像Natera開展的一系列的臨床研究的資料證明，ctDNA MRD是非常好的監測工具，它可以準確有效地預測微小殘留病灶，判斷腫瘤的復發，預測特定治療的療效。在這個專利技術的基礎上，我們著重在開發MRD產品的臨床應用，包括開展臨床研究來進一步驗證和最佳化 MRD個體化監測在中國腫瘤患者臨床治療中的應用。
12 戴春
領星醫學檢驗實驗室總經理
西北大學學士，復旦大學博士；2008-2009年，在全球著名癌症研究機構——美國MD安德森腫瘤中心完成了聯合博士培養專案
12 王冠
領星生物資料科學副總裁
上海師範大學獲理學學士，中國科學院生物資訊學碩士；曾在上海市腫瘤研究所和復旦大學附屬中山醫院肝癌研究所從事腫瘤基因組的臨床科研工作，在多家國際知名SCI期刊發表三十餘篇科研論文
12
Joseph Monforte
領星美國戰略合作負責人
擁有超過20年的美國基因組技術和生物製藥領域的企業及商務管理經驗，其中包括15年在多家公司任首席科學官（CSO）
