腫瘤免疫治療發展至今,已然成為最有效的臨床治療方法之一,但免疫治療卻並非人人適用。
據了解,在未經篩選的患者中,免疫治療的有效率僅約20%。而免疫治療是否有抗癌效果,主要依賴於免疫細胞對癌細胞特異性抗原的識別。因此,從理論上講,那些攜帶基因突變越多的癌症患者,癌細胞產生的新抗原越多,被免疫細胞識別的可能性更高。
NGS大panel一次性定位腫瘤「命門」
作為腫瘤免疫治療標誌物檢測(TMB/MSI等)篩選的利器,高通量測序技術(NGS)大panel聯合其他靶標,可有效鎖定受益人群,「引路」免疫治療攻城拔寨。在這種情境下,小panel到大panel也被業內視作精準醫學發展的必然趨勢。
(註:Panel是NGS發展起來的一個詞語,主要指同時檢測多個基因、多個位點。多個基因可以是一個Panel,數十個基因也可以是一個Panel,數百上千個基因也可以是一個Panel。)
近期,貝瑞基因的參股子公司、專注於腫瘤全生命周期的基因檢測公司和瑞基因便發布了大Panel基因檢測「和全安」系列新品——實體瘤全靶點基因檢測(654基因)。據介紹,該大Panel腫瘤基因檢測產品能一次性定位腫瘤的「命門」,為患者準確使用靶向藥物治療和免疫治療,提高治癒率。
以晚期結直腸癌患者檢測為例
通俗地理解,大的Panel實際上也為患者提供了更多的檢出的機會。北京大學人民醫院胸外科副主任楊帆教授表示,以結腸癌為例,覆蓋的靶點越多檢出的可能性越大(如圖),也有越多患者能從檢測中得到獲益,「實際上廣撒網才能捕到魚」。
大Panel基因檢測的出現也是因為靶向治療、免疫治療兩個方面有著迫切的臨床需求和應用前景。隨著腫瘤基因組研究的不斷深入,越來越多的腫瘤驅動基因被揭示,藥物靶點也越來越多。而大Panel涵蓋的基因數多,能幫助患者篩選出更多藥物作用靶點,從而指導靶向治療。
此外,腫瘤免疫治療標誌物TMB(腫瘤突變負荷)的提出也推進了大Panel基因檢測的臨床應用。2020年6月16日,FDA正式批准TMB成為第二個泛瘤種免疫治療伴隨診斷生物標誌物(第一個為MSI-H/dMMR,微衛星不穩定-高/錯配修復缺陷),而TMB檢測主要依賴大Panel基因檢測或全外顯子組檢測來實現。
楊帆教授解釋到,「TMB也是指基因異常,只有足夠的基因檢測量去覆蓋所有編碼序列的時候才能真正的評價基因總體的突變負荷,換句話說有足夠的取量才有足夠把握的結論。這也要求必須要有相當廣的基因檢測的覆蓋面,這是業界的一個共識。」
和瑞基因產品經理陳素爭則補充說到,基因數量要至少保證在300個以上,並且檢測的Panel要能夠達到1M,這才能保證TMB檢測的準確性。
產品化的核心在於「既全又準」
不過,大Panel基因檢測產品,僅僅「大」就夠嗎?
根據大Panel必須有效、準確的滿足臨床上的需求,才能獲得各國醫藥主管部門的認可。截至目前,全球只有美國FDA批准了三個大Panel測序品種上市,分別是Foundation One CDx、MSK-IMPACT,以及PGDx Elio Tissue Complete,基因數量從300到500不等,Panel大小從1.5M到2.2M不等。
已獲批的大Panel基因檢測產品
不過,對於目前的大Panel基因檢測,無論是已經獲批的產品還是國內眾多的大Panel基因檢測產品,基因數量、Panel大小、檢測的各項指標均不同,行業還未有針對大Panel基因檢測的固定行業標準。
那究竟該如何綜合判斷一款大Panel產品?檢測結果「既全又準」,一定是大家對腫瘤基因檢測的希望:更大的覆蓋區間意味著可以檢測到更多的基因位點,是保證檢測結果「全面」的因素;而測序深度越深,意味著在同一區域測序次數的增加,會極大地增加產出的數據量,是保證檢測「精度」的因素。
也因此,在控制測序總成本的時候,基因測序的覆蓋範圍和深度成為相互掣肘的兩個方面,需要根據自身的技術實力和臨床需求尋找一個平衡點。另外,涵蓋的有效檢測區間、覆蓋的免疫指標、突變類型、測序深度等,均是腫瘤基因大Panel需要綜合考慮的衡量指標。
因此,在產品研發和產品化的過程中,和瑞基因也進行了多維度的思考。陳素爭指出,首先有參考和瑞基因自有的腫瘤基因組資料庫和百萬人的基因組資料庫,另外要保證產品設計的前瞻性,來綜合選定基因範圍,並考慮測序深度以及利用何種軟體進行分析等等,最終呈現為現如今的「和全安」大Panel(654基因)產品,並在不同指標之間找到了一個平衡點:
首先,覆蓋654個基因,其中638個是全外顯子基因,檢測範圍更廣泛,TMB分析更準確,可滿足靶向治療的指導、免疫治療的指導、化療用藥的指導以及腫瘤遺傳風險分析;其次,15,000X的高測序深度,能獲得更多序列信息進行統計分析,減少偏差的產生,和5000X相比,15,000X測序低豐度靈敏度提高20%~40%左右,有效減少臨床樣本低豐度突變漏檢風險;第三,全面覆蓋NMPA/FDA獲批及在研的靶點及新興的免疫治療生物標誌物,PD-L1、MSI、TMB、TNB、HLA分型、免疫正負向基因;針對最為複雜的基因融合型變異,654大Panel產品能夠進行42個融合基因的檢測,並且進行DNA+RNA 融合雙重檢測;最後,組織與液體版全部覆蓋區域3M+,擁有更大的檢測區間,捕獲區域更大,更全面捕獲變異基因信息,減少漏檢風險。臨床應用未來可期
據和瑞基因CEO周珺介紹,接下來,公司將正式將這款應用推向臨床。「結合行業趨勢來看,過去既有的傳統的、老的多基因檢測產品,從檢測公司的角度來看,現在臨床對它們的需求是越來越大,這慢慢也會成為我們主要的產品線。」
至於大Panel基因檢測的臨床應用前景,根據興業證券研報,在2019年,中國僅有6.4%的晚期癌症患者和被建議進行癌症基因分型檢測的癌症患者採用NGS癌症伴隨診斷檢測,而美國這一比例達到 23.5%,未來隨著藥物可及性上升以及滲透率的不斷提高,中國腫瘤NGS基因檢測的伴隨診斷市場預計將從2019年的3億美元增加到2030年的45億美元。
楊帆教授則表示:「隨著靶向治療、免疫治療藥物越來越多、隨著以分子分型為依據進行靶向治療方案選擇的籃子試驗越來越多,大Panel基因檢測的必要性越來越高,能夠使受檢者有更多的臨床獲益。小Panel針對性強,費用較低,大Panel涵蓋的基因數多,可以指導靶向治療,評估化療的毒副作用和免疫治療的療效。臨床醫生可結合患者的癌種/分期/NCCN指南推薦等為患者甄選合適的大/小Panel。」
在技術和需求的多重驅動下,目前已有越來越多基因測序企業涉足NGS大Panel檢測服務,譬如聯川生物、金橡醫學、世和基因等。
不過值得思考的是,目前靶向藥免疫治療產品可選擇範圍較小,做大Panel檢測可發揮的價值似乎不大。
對此,楊帆教授解釋到,大Panel某種意義上提供的一個一站式的廣覆蓋,很多患者的標本的數量和取材難度決定了他並不能接受一系列的檢測;另外,現在腫瘤治療也比較複雜,並靶向治療很多最後的結局是耐藥,耐藥之後也會攜帶各種突變,且不同的突變點對後續藥物的耐藥與否又差別很大,也需要找到準確突變點。
「以肺癌為例,最常見的是EGFR基因突變,大概能佔到40%到50%,ALK基因突變則只佔5%,但晚期非小細胞肺癌ALK基因陽性的患者要比常見的其他的惡性腫瘤,譬如白血病患者的絕對數量要高很多,這是一個巨大的患者群。不只是ALK基因突變,在排除了EGFR基因突變陽性的患者以外,還有50%到60%的患者需要去進行更廣的檢測。」
周珺也坦言,行業發展也有一些瓶頸需要克服,包括對產品的臨床應用還的普及工作,行業標準的建立,以及監管層面的加強等等;另外,擴大Panel會增加檢測的費用,且患者的承受能力及國內靶向治療推廣程度也會在一定程度上影響行業發展。
補充說明
目前,腫瘤用藥基因檢測主要有兩類技術手段,一類是傳統的檢測技術如IHC、FISH、一代測序及PCR技術,成本相對較低,適用於檢測固定、少量的基因變異位點;另一類是NGS,可一次性全面檢測多個基因位點和多種基因變異形式,價格較高。NGS檢測產品又相對分為大Panel和小Panel,類似大套餐與小套餐。前者大Panel在1M以上,可一次性檢測數百個的基因位點,覆蓋多種癌種;後者小Panel檢測的基因位點約幾個到幾十個,多為適用於單癌種。