癌癥檢測行業深度研究報告:液體活檢,千億級癌癥檢測藍海

一、液體活檢是癌癥檢測的重要工具
二代測序成本不斷降低 , 促進液體活檢的大規模臨床應用
二代測序是一種高通量測序技術 , 能夠同時對大量DNA進行測序 。 第二代測序(Next-generationsequencing , NGS)又稱為高通量測序(High-throughputsequencing) 。 二代測序引入了可逆終止末端 , 從而實現邊合成邊測序(SequencingbySynthesis) , 并具有通量高、讀長短的特點 , 適合高通量的DNA測序 。
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現有的技術平臺主要有海外基于邊合成邊測序的Illumina(Miseq/Hiseq/Novaseq)、基于連接測序法的LifeTechSolid、基于焦磷酸測序法的Roche-454等 。
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低廉的高通量測序使基于二代測序的液體活檢成為可能 。 血液中存在大量的非細胞DNA(cfDNA)是液體活檢的良好樣本 。 過去由于測序的高昂價格 , 基于二代測序對非細胞DNA進行檢測的液體活檢技術難以大規模應用 。 價格低廉的高通量測序使得針對cfDNA的液體活檢成為可能 。
液體活檢是新興的非入侵性的檢測手段
液體活檢指提取人體中的非固體組織樣本進行檢測的方法 。 廣義的液體活檢包括對血液、尿液、唾液等所有體液以及糞便的收集和檢測 。 自20世紀90年代以來 , 血漿非細胞DNA的發現、富集技術的改進以及高通量測序技術的發展使得液體活檢技術的商業化加速 , 逐漸在生育健康、遺傳病診斷和癌癥的早期篩查等領域進入臨床實用化 。 截至目前 , 液體活檢技術有四個主要的發展階段 , 分別為二十世紀九十年代前的科學探索期 , 二十世紀九十年代的技術發展期 , 二十一世紀及以后的產業發展期(2000-2010)和產業爆發期(2011至今) 。
主流液體活檢技術主要使用循環腫瘤細胞或者非細胞DNA進行檢測 。 非細胞DNA(cell-freeDNA,cfDNA)是最易獲得且被研究得最多的液體活檢樣本類型 。 循環腫瘤DNA(circulatingtumorDNA,ctDNA)是非細胞DNA的一種 , 特指由腫瘤細胞釋放的、可能帶有特定突變非細胞DNA 。 循環腫瘤細胞(circulatingtumourcell,CTC)也是液體活檢中常見的樣本類型 。 對CTC的分離和鑒定可以用于預后診斷和對抗藥性的監測 。
傳統腫瘤早篩技術主要為醫學影像學檢查、腫瘤標志物檢測以及組織活檢 。
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醫學影像學是以非入侵性方式取得人體內部組織影像的技術 。 在癌癥檢測中 , 常見的醫學影像學檢測方式包括計算機斷層掃描成像(computedtomography,CT)、磁共振成像(magneticresonanceimaging,MRI)、X射線成像、超聲成像等等 。 醫學影像學檢測一直被用作癌癥檢測和診斷的主要手段 , 然而影像學檢測耗時較長、對設備及醫生水平要求較高 , 難以作為大規模篩查手段 。
腫瘤標志物檢測通過對血液中的腫瘤標志蛋白進行檢測從而預判腫瘤發生 。 腫瘤標志物檢測是較為廣泛使用的進行癌癥篩查的非入侵性檢測手段 。 腫瘤標志物蛋白是一組經臨床研究證實的、與惡性腫瘤發生高度相關的蛋白 , 常見蛋白包括癌坯抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)、癌抗原125、癌抗原15-3等等 。 腫瘤標志物對于腫瘤的預測效果較差、容易出現假陰性結果 , 基于NGS技術的液體活檢是未來發展趨勢 。
組織活檢從患者體內提取病變組織并進行病理學檢查 。 組織活檢入侵性強 , 患者的實施意愿低;步驟繁瑣 , 難以進行大規模篩查 。 當然 , 目前組織活檢準確性高 , 仍是行業金標準 , 一般用于臨床的最后診斷 。 對于一些可及性較差的組織 , 例如腦、肺、肝等 , 建議使用液體活檢的方法進行初篩 。