顏光濤教授:標記免疫、基因測序、生物大數據助力精準診斷

2020-11-30 儀器信息網

  全球正在邁入精準醫療時代,精準診斷是非常關鍵的一環。近年來,國內在該領域獲得快速發展,無論是政府、學術科研界,還是生物技術、醫藥企業以及投資界,均在這一領域深耕,希望促進行業發展,以精準診斷造福患者。大時代下,藥明康德傳媒部推出精準診斷系列訪談專題,邀請業內幾位專家與大家分享他們的觀點和見解。今天,我們請到的是中國人民解放軍總醫院醫學檢驗中心顏光濤教授。

  顏光濤教授已從事生化教學及科研工作30多年,研究方向為標記免疫分析技術、創傷後多器官衰竭的發病機理及神經系統損傷保護,現主要從事臨床檢驗自動化和信息化的研究和推廣應用,並組建了中國分析測試協會標記免疫專業委員會。顏光濤教授說:「標記免疫分析技術近年來取得了迅猛發展,這也是實現國家提倡的「精準醫療」的一個重要技術支撐。」那麼,標記免疫分析技術目前在我國發展及應用的如何?從臨床角度看,腫瘤的個體化精準醫療與傳統療法的區別在哪裡?個體化醫療的可負擔性怎樣,成本會高嗎?就這些問題,顏光濤教授與我們分享了他的觀點與洞見。

  藥明康德:您是標記免疫分析技術的專家,那麼首先請給我們讀者介紹一下標記免疫分析技術。目前其主要應用在哪些疾病領域?

  顏光濤教授:標記免疫技術是以抗體為中心的檢測技術,通過標記物標記抗體或抗原進行抗原、抗體的反應。目前,標記物已從單一核素髮展到同位素、螢光素、酶發光劑、化學發光、量子點、膠體金和銀、微粒子與納米粒子等。標記免疫分析技術是覆蓋面廣、發展快的分析測試技術,目前常應用於疾病早期診斷、治療預後的判斷及評估,包括腫瘤,心血管疾病,自身免疫疾病等。

  另外,這個技術在生物分析、環境科學、食品藥品檢定、生物農業、進出口檢疫檢定、法醫與刑偵等領域也有廣泛的應用。

  藥明康德:標記免疫分析技術目前在國內發展的如何?主要面臨哪些機遇和挑戰?

  顏光濤教授:標記免疫分析技術目前的應用都已經交叉融合了。從廣義上講,這種技術包括分子診斷和免疫檢測技術,現在應用最廣泛的就是化學發光免疫檢測技術、酶聯免疫檢測技術及免疫膠體金檢測技術等,這些都會是未來的發展機遇。

  這種技術目前國內外的發展水平還是有一定差距的,特別是化學發光技術,POCT(即時檢測技術)等領域。羅氏、雅培、丹納赫以及西門子這四大跨國企業,幾乎壟斷了體外診斷這個領域,他們的抗體標記技術,包括標記物的選擇,有一定的技術優勢。而國內體外診斷企業七八百家,普遍規模小、產品品種少,診斷試劑生產規模排名前20的國內企業的市場佔有率僅約30%,市場集中度低。所以,未來我們可能還有很長的一段路要走。

  比如,新興的POCT技術,可以從兩方面進行理解:空間上,在患者身邊進行的檢驗,即「床旁檢驗」;時間上,可進行「即時檢驗」。這種技術的特點就是省去了標本在實驗室檢驗時的複雜處理程序,可以快速得到檢驗結果,但其弱點在於缺乏標準化管理,也就是說不同的醫院、不同的操作環境和設備,都是以自身為標準的,他們互相之間的可比性較差。所以,這是一個逐步協調的過程,包括醫院內部的協調以及國家層面的協調。我們建議在這個逐步發展與摸索的過程中,不斷提出整體規劃,規範準則,一方面不盲目擴大商業生產,另一方面避免對醫療結果造成不良影響,這樣步伐穩健有利於未來的長足發展。

  藥明康德:您組建標記免疫分析技術專業委員會的初衷是什麼?這幾年開展了哪些活動?將來如何發展?

  顏光濤教授:標記免疫分析是比較綜合性的學科,具體到行業就是體外診斷這個領域,其中包括精準醫學。體外診斷需要高效而精準的特異性分析技術,而標記免疫正是抗體的特異性反應,分子診斷則是檢測基因信息,標誌技術涵蓋了螢光素、酶、同位素、金、銀等,以及一些新的標記物,那麼當這兩個技術相結合,就組成了主要的診斷行業。

  

圖片來源:123RF

  我們標記免疫分析技術專業委員會於2016年6月在北京成立,主要的人員構成包括檢驗科工作人員,臨床醫生,體外診斷企業的研發負責人,還有從事體外診斷或者抗體研究的院校及科研院所研究人員等等。這兩年我們陸續在北京、山東、浙江、江蘇等地召開了4次學術峰會,參會規模六、七百人左右,學術氛圍濃厚,大家平等相待,共同討論全產業鏈裡所有可能面對的問題,包括一些前瞻性思路的探討以及行業瓶頸的評估等。

  標記免疫分析專委會旨在整合我國各梯次研發與產業化資源,推動整體研發體系的產醫研跨行業協作、形成具有國際競爭力的「國家隊」;建立和完善對接國際國內認證體系的相關質量標準規範,形成面向產業化的共性關鍵技術平臺,形成「產醫研用」的協同創新體系;打造基礎研究、技術規範、產業轉化和臨床應用的跨行業、跨領域合作平臺;進一步通過「產醫研用」協同創新,推進新技術與新產品的產業化;促進本專業學科技術的繁榮與發展,推動本專業技術領域的學科進步,促進人才成長和科技成果的轉化,從而推動我國標記免疫分析產業快速健康發展。

  藥明康德:以腫瘤領域為例,您認為如何才能實現癌症的精準診斷?腫瘤領域的個體化醫療與傳統治療的區別在哪裡?目前,國內腫瘤領域的精準診斷技術發展得如何?

  顏光濤教授:精準醫學其實就是一種個體化醫療。個體化醫療是以患者個人的基因信息為基礎,來確定治療方案,把握治療效果,儘量地減少藥物對於患者所產生的毒副作用,這是一種比較高效的醫療方案。個體化醫療的概念最早是基於人類基因組計劃,就是通過全方位掌握每個個體的基因信息,去尋找相應的基因突變或缺陷,或不同的基因表達,從而確定個體化的治療方案。其目標就是能夠提供有針對性的治療藥物攻擊腫瘤細胞,從而減少對於正常細胞的影響。

  傳統「一刀切「的治療方式,從臨床的實踐看,效率非常低,且療效模糊。舉例來講,大家都知道風溼性關節炎是一種難治性疾病,根據統計學數字,藥物對於這種疾病的療效為50%;而腫瘤的複雜性更高,無論是肺癌還是肝癌,如果需要化療的,療效不到25%,也就是說四個患者當中,僅有一個能夠有效治療。

  因此,對於腫瘤的精準診斷需立體化、全方位,需包括免疫診斷、分子診斷、影像診斷、分子病理診斷等。在這些診斷的基礎上,才能確定腫瘤的分類,臨床亞型,包括患者對藥物的敏感性,預後的判斷等,然後才能選擇不同類型的藥物進行治療,這樣藥物對於患者的影響可以減少到最低,治療時間也可以大大縮短,患者康復的可能性也可以更大地提高。

  藥明康德:那麼,針對個體化的精準診斷成本高嗎?未來如何普及?

  顏光濤教授:這是一個非常好的問題。實際上,要實現精準診斷以及精準醫療都是基於兩種技術的突破,一個是基因測序,另一個是生物大數據的處理技術

  全基因組測序的成本目前在一千元美金以下,這幾乎抵不過一個腫瘤患者一個月的用藥成本。個人的全基因組信息一般數據量在10個G以上,再加上輔助數據、患者的病史資料等,數據量非常大。現在的生物大數據處理能力已經能夠達到每秒鐘超過150萬億次的運算速度,數據存量可以達到12.6PB。也就是說,現在的大數據處理技術已經能夠分析全基因組信息了。

  因此,我認為,基於大數據處理技術和基因測序技術的兩項突破,個體化精準醫療很快能夠實現。個體化醫療的優勢主要體現在,第一能夠早期評估並預防疾病風險;第二可以提高醫療效率;第三確實能夠改善患者的生活質量,從整體上降低藥物不良反應的發生率。所以,個體化精準醫療從整體上是減少了醫療支出,降低了成本。

  藥明康德:未來5到10年,您認為中國的精準診斷技術將有怎樣的發展?

  顏光濤教授:我認為精準醫學可以帶動社會的全面創新。因為精準醫學涉及各領域,包括化學分析、影像技術及設備、基因測序、大數據分析、人工智慧等,也就是說精準醫學為生命科學的發展提供了具體的外延方向。未來5年精準醫學將上升為國家戰略,中國的精準診斷技術將會有長足發展。

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