临床级单细胞测序+液体活检技术的领先探索—专访浚惠生物创始人阎灼辉
随着现代生物学的发展,细胞群体的研究已不再能满足科研需求。单细胞测序解决了用组织样本测序或样本少时无法解决的细胞异质性难题,为科学家研究解析单个细胞的行为、机制、与机体的关系等提供了新方向。虽然在科研领域对于单细胞检测的研究已经较多,但却少有企业能将科研成果转化为临床应用。
12月13-14日在深圳富临大酒店将要盛大召开的P4China2019第四届国际精准医疗论坛,特邀请到浚惠生物CEO阎灼辉,分享浚惠生物在单细胞测序领域的最新应用进展。
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2014年开始创业,专注“单细胞液体活检“领域创新产品、技术和临床应用开发;拥有20年跨国企业运营及管理经验,曾在宝洁公司、石家庄制药集团、毕马威咨询担任管理工作,拥有生物化学学位及牛津大学MBA学位。
阎总,您作为浚惠生物的创始人,有20多年的跨国企业、民营企业的管理经验。您的视角出发,目前精准医疗行业最大的挑战是什么?
从单细胞分析的角度,如果可以做到单细胞的水平,检测是更精准的。原因主要有两个方面:
第一,单细胞的灵敏度会更高,特别是对一些稀有的细胞。比如不同体液样本里的肿瘤细胞,或者是血液里面的循环肿瘤细胞,这些在单细胞层面肯定会对稀有细胞会更灵敏。
第二,单细胞的测序可以更好地反映肿瘤细胞的异质性。这些方面都可能会为精准的诊断疾病和治疗奠定一个比较好的基础。
对单细胞领域转化的挑战,主要是如何找到在科研领域科研应用的工具。利用单细胞测序和分析的工具,找到临床结合的应用点。比如之前,二代测序直到找到NIPT,才最终找到临床应用的一个爆发点。因此,单细胞测序如何找到临床应用的结合点是一个主要的挑战。
浚惠作为一家开发单细胞检测应用的初创公司,其技术已经处于行业内领先水平。单细胞基因测序是基因测序的一个重要领域,从科研到临床,会有什么样的难点?浚惠在技术方面有怎样的优势?
单细胞测序技术在临床上的转化,主要分为两个领域。
一个是单细胞RNA测序,这个是科研上做的非常多的。它的临床转化重点包括有药物开发相关的转换,或者是单细胞的RNA测序和临床应用的结合。过去的靶向药大部分不是通过RNA测序,然后能够直接结合起来的。因此,这是单细胞RNA测序向临床转化的一个难点。
另一个是单细胞的DNA测序,特别是对稀有单细胞的DNA测序。这其实是一个比较复杂的技术链条,有很多的环节,包括单细胞的中稀有单细胞的鉴定、自动分离、单细胞扩增,再到之后单细胞生物信息学分析,以及临床应用的结合等。尤其是前三个,是主要的瓶颈所在。浚惠的特点,就是针对三个瓶颈,开发了不同的解决方案。
在稀有细胞的鉴定方面,尤其是肿瘤细胞的鉴定上,我们和复旦大学的施奇惠教授一起合作,利用施教授一系列的研究成果转化成稀有细胞的鉴定试剂盒。特别是应用了把相当于PET-CT的原理扩展到了体液样本中的鉴定方法,这是一个突破性的创新。浚惠在单细胞的测序方面,特别是针对单细胞DNA的扩增,然后再进行测序,可以有效的降低成本,并且在高效保证扩增的准确率和有效性上,也形成了我们自己独特的技术方案,浚惠的下一步计划就是转化成试剂盒。
稀有单细胞的自动分离也是一个难点。因为在RNA测序上,像10x Genomics ,就在做单细胞RNA测序前,利用液滴的方法进行单细胞的分离,进一步在单个单元内进行扩增。浚惠是有一个自动的单细胞分离的工具、平台,针对一定情况下处理的样本,可以高效的分离。
因此,以下三点也是浚惠在技术在的优势。
第一,稀有单细胞的创新标志物;
第二,单细胞DNA的扩增;
第三,单细胞的自动分离和成像分析。
癌症是目前全球范围内的一个难题,肺癌在我国又是一个发病率较高的癌种。单细胞测序技术在肺癌的早期诊断中会有怎样的应用?
我们重点关注在血液中的循环肿瘤细胞(CTC)的早期发现以及它的稀有细胞的单细胞水平的分子检测。主要的目的是希望可以在早期发现肺癌的转移。据了解,90%的肿瘤患者其实是死于转移的。目前,我们在肿瘤早期的转移上还没有发现好的方法和手段。如果我们能够在早期发现这个肿瘤转移的线索,比如循环肿瘤这些细胞,并且了解其分子特征,这将为将来的治疗打下基础。
此外,在肺癌其他的一些体液样本,比如胸腔积液,或者是早期的痰液,这些都与肺癌相关。针对于早期的胸腔积液的鉴定、痰液的鉴定上,单细胞的测序都是有一定的意义,能够更灵敏的帮助到患者发现肺癌的症状。
浚惠生物在单细胞检测上走在了临床应用转化的前列,目前已经研发出了单细胞检测所需要的单细胞自动分析仪和检测试剂等。浚惠之后在分子诊断行业会有怎样的产业布局?
浚惠目前在单细胞临床应用方面是分层次去做的。
第一个层面是尿液样本。针对泌尿、上皮肿瘤的一些早期的监测。我们可以通过单细胞的特殊标志物和测序更灵敏的发现患者的一些细胞和基因特征,之后可以用于病人的随访或者是伴随诊断。
第二个层面,我们会针对血液中的循环肿瘤细胞。可能涉及到多种不同的癌肿,只要是PET-CT能够确认的肿瘤。对于CTC的单细胞测序,血液中的CTC单细胞测序会是我们第二个应用的重点。价值在于早期发现转移,比如之前肺癌的例子。当然其他的癌种,比如乳腺癌、结直肠癌、前列腺癌,都有这样的比较好的潜力的。甚至包括像骨肉瘤,我们也在进行研究。
第三个层面,其实单细胞的测序还可以应用到比如NIPT类相关的,这些属于基于细胞的NIPT,也就是cell base的NIPT,可以发现更多种类的早期的遗传性的疾病。针对以上层面,我们也在进行布局和进行基础性的研究。
整体上来说,从产业化上,我们认为还是需要有非常扎实的临床证据,所以在我们第一个的泌尿肿瘤产品上,我们正积极地在国内进行申报和准备美国FDA的报证。在过去15年里,即便是在尿液里面无创诊断泌尿上皮肿瘤的检测产品,FDA也没有批准新的产品,因此,我们认为这种基于单细胞的技术平台开发的这些检测,应该是有机会帮助这个领域有一个大的向前的推动。
浚惠生物阎总将在P4China现场分享:单细胞测序液体活检-膀胱癌早诊、肺癌检测应用。更有60+产学研医资各界大咖齐聚P4,与700+与会嘉宾一同交流肿瘤诊治全周期的最新技术应用及最前沿产业动态!
单细胞测序解决了用组织样本测序或样本少时无法解决的细胞异质性难题,为科学家研究解析单个细胞的行为、机制、与机体的关系等提供了新方向。