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2020年華大基因腫瘤醫學成果展示:3款最新腫瘤檢測技術,助力癌癥防控

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2020年5月29日,在深圳華大基因股份有限公司(以下簡稱華大基因,股票代碼300676.SZ)召開的“全景測序 防癌控癌——2020華大基因腫瘤技術成果研討與發佈會”上,華大基因在線發佈瞭三款腫瘤檢測技術:基於甲基化快速靶向測序EpiPlexTM的肝癌早檢技術 、同源重組缺陷(HRD)檢測技術(GSA)、實體瘤患者定制化監測技術(Signatera),助力腫瘤的篩、診、監的全景防控。復旦大學附屬中山醫院副院長、肝臟外科主任周儉教授、復旦大學附屬腫瘤醫院婦科主任吳小華教授,共同擔任此次大會主席;北京協和醫院婦科主任醫師吳鳴教授、復旦大學附屬腫瘤醫院大腸外科主任醫師彭俊傑教授、華大基因腫瘤事業部負責人朱師達博士、華大數極生物科技(深圳)有限公司首席技術官汪宇盈博士、華大基因腫瘤研發技術負責人吳惠子博士分別分享瞭關於卵巢癌、腸癌、肝癌三個方向的國內外研究、臨床治療進展,及3款華大基因最新腫瘤檢測技術。華大基因大眾傳播部總監項飛主持瞭此次大會。惡性腫瘤(癌癥)已經成為嚴重威脅中國人群健康的主要公共衛生問題之一。癌癥預防分為三級,一級預防是病因預防,遠離致癌危險因素,減少發病機率。二級預防是對癌癥早發現,早診斷;三級預防是臨床標準化治療和康復治療,改善癌癥患者的預後和生活質量。朱師達博士表示,華大基因堅持在腫瘤基礎科研和臨床應用方面不斷探索,在精準腫瘤領域持續發力,此次發佈的三款技術正是應對腫瘤的早期診斷、用藥指導、復發監測,助力腫瘤的全景防控。技術1:尋癌變因子特征信號——基於甲基化高深度靶向測序的肝癌早檢技術中國是一個肝癌大國。據統計,中國每年新增的肝癌患者約37萬[1],約占全球新增肝癌患者的一半(95萬)[2]。肝癌是一種隱匿性發病的癌癥,早期臨床癥狀多不明顯,但是病情進展迅速,整體五年生存率僅有18%。對肝癌高危人群的篩查和監控,有助於肝癌早發現、早診斷、早治療,是提高肝癌患者治療效果和生存率的關鍵。目前臨床常用的肝癌篩查手段是血清甲胎蛋白(AFP)檢測聯合肝臟超聲檢查,在一定程度上能夠有效的降低肝癌死亡率,但對早期肝癌的靈敏度和特異性不太理想(AFP檢測靈敏度25-65%,特異性80-94%;超聲檢查靈敏度51-78%,特異性80-100%)[3],限制瞭其在肝癌早篩早診方面的應用價值。近年來, 腫瘤細胞壞死或凋亡過程中釋放至外周血中的DNA(Circulating tumor DNA,ctDNA)的發現為癌癥液體活檢技術的發展提供瞭基礎,同時也為癌癥早篩和早診提供瞭新的思路和方向。但是,ctDNA的信號常常淹沒在大量遊離DNA(cell-free DNA,cfDNA)的背景中,因此,高效的新型檢測技術的開發和有效的分子標志物的發現十分關鍵。此次發佈的由華大基因旗下子公司華大數極生物科技(深圳)有限公司(以下簡稱“華大數極”)開發的新型肝癌早檢技術,通過數極自主研發的甲基化快速靶向建庫測序技術(EpiPlexTM),對血液中遊離DNA 中肝癌特異性CpG位點的甲基化狀態進行單堿基分辨率的定量檢測。會上,華大數極首席技術官汪宇盈博士公開瞭多中心臨床試驗數據,結果表明該技術對早期肝癌的檢測能達到89.5%靈敏度和93.7%的特異性。接下來,華大數極將進一步擴大臨床驗證規模,並計劃開展前瞻性隊列研究以評估該技術的臨床應用價值。技術2:探基因組瘢痕奧秘——同源重組缺陷(HRD)檢測技術(GSA)國傢癌癥中心發佈的中國2019最新癌癥統計數據表明,中國每年卵巢癌新發病例約為5.21萬例,每年因卵巢癌死亡約2.25萬例[1],由於大多數卵巢癌患者發現已經是晚期,並且5年生存率不足30%,因此卵巢癌已經成為女性最致命的惡性腫瘤之一。卵巢癌的精準靶向治療相對於其它腫瘤來說起步較晚,但隨著PARP抑制劑的問世給卵巢癌患者帶來瞭新的希望。2014年第一款PARP抑制劑奧拉帕利被FDA批準用於胚系BRCA基因突變的晚期卵巢癌患者。隨後又有多個PARP抑制劑陸續獲批上市,極大地延長瞭卵巢癌患者的無鉑間期,提高瞭生存獲益,帶領卵巢癌治療真正邁進瞭精準維持治療時代。今年5月11日,FDA批準瞭奧拉帕利聯合貝伐珠單抗用於HRD陽性人群一線維持治療的適應癥。卵巢癌PARP抑制劑生物標記物從BRCA基因拓展到瞭HRD狀態,這是一個質的飛躍,意味著獲益人群將從20%左右擴展到大約50%以上。華大基因腫瘤事業部負責人朱師達博士提到,根據目前國內外公認的HRD檢測方法--- Genomic Scar法,華大基因基於中國人群的遺傳多態性數據,設計瞭一個涵蓋數十萬個單核苷酸多態性(SNP)位點,能夠覆蓋整個基因組的panel,並自主研發GSA (Genomic Scar Analysis)分析流程。該流程通過評估基因組雜合性缺失(Loss of heterozygosity,LOH)、端粒等位基因失平衡(Telomeric allelic imbalance,TAI)和大片段遷移(Large-scale state transitions,LST)這三項指標計算HRD score,評估同源重組缺陷狀態。 朱師達博士還提到,GSA技術中至關重要的一個環節就是腫瘤純度和倍性的校正。因為腫瘤細胞易發生染色體變異(即非整倍性),這種現象可在多個癌種患者的腫瘤細胞中都存在,其原因可能是由於腫瘤細胞中與有絲分裂相關的基因發生瞭突變,使染色體發生不均等分離,從而導致檢測出較多的CNV[4]。因此,在進行HRD檢測分析過程中,需要針對個體患者進行腫瘤純度和倍性的校正,使檢測結果更能真實反映患者的同源重組缺陷狀態,華大基因針對該環節進行瞭相關驗證,充分證實瞭華大自主開發GSA技術的科學性與準確性。技術3:察動態分子殘留——實體瘤患者定制化監測技術(Signatera)隨著科技和現有醫療技術的進步,癌癥治療越來越趨向於精準化治療,大部分患者能夠帶瘤生存。據統計,2015年之後,中國癌癥患者的5年生存率為36.9% [5]。針對這部分患者,急需一種長期有效的臨床手段對其疾病進展進行動態監測。然而,現有的監測方式,如腫瘤標志物、CT掃描、核磁共振成像(MRI)、斷層掃描成像(PET)、鉬靶X線和X-光等,存在一定的局限性,特異性或敏感性較差,用於療效評估和復發監測臨床效果欠佳,往往會使患者錯失最佳治療時機。尤其是采用新型療法的患者,很難用傳統的影像學方法準確評估其疾病進展,如接受免疫治療的腫瘤患者中有2%-8%被報道存在假進展[6]。而ctDNA半衰期短,敏感性高,能夠及時反映腫瘤的動態變化,並且與常見腫瘤標志物相比,ctDNA監測反映的疾病進展與陽性影像結果具有更好的一致性[7]。華大基因與美國Natera 公司強強聯合,開發瞭基於DNBSEQ測序原理的、針對實體瘤患者定制化監測的Signatera 技術。該技術通過全外顯子測序技術(WES)對腫瘤組織和配對血細胞進行全景檢測,然後結合超高深度液體活檢對患者的疾病進行動態監測,特定位點的有效測序深度超過30,000X,能有效檢測頻率 華大基因吳博士表示,在結直腸癌、乳腺癌、非小細胞肺癌和膀胱癌的臨床試驗中,該技術相比影像學和腫瘤標志物檢測,最早可提前24個月提示患者臨床復發[10-13]。Signatera技術不僅能夠檢測術後MRD狀態,還能全程監測患者ctDNA動態變化,精準預測疾病進展,提早防范腫瘤復發,為醫生調整治療方案提供參考,也為患者接受最合適的治療爭取有效的窗口期。復旦大學附屬中山醫院副院長、肝臟外科主任周儉教授:由於疫情的關系,醫療和公共衛生成為瞭今年兩會的熱門議題之一。在今年的《政府工作報告》提到要實施癌癥防治行動,推進預防篩查、早診早治和科研攻關,著力緩解民生的痛點。肝癌在我國癌癥發病率中排第四位,死亡率排第二位,疾病負擔重。如何建立肝癌早檢新技術、研發轉移復發預警新方案、克服肝癌異質性制定個體化治療新策略,一直是我們中山醫院致力探索的方向。今天也很榮幸展示我們跟華大基因合作研發的甲基化液體活檢技術的成果,該技術可以高敏地檢測血液中遊離DNA中肝癌特異性的、表觀基因組層面的異常信號,從而實現對早期肝癌的無創檢測;其檢測性能顯著優於傳統的腫瘤標志物。此外,我們也跟華大基因在實體瘤患者的定制化監測技術展開瞭臨床合作。該技術針對腫瘤的患者治療期和治療後進行全程監測,具有非常廣泛的臨床應用場景和很高的臨床特應性和靈敏性。同時,我也瞭解到這個技術在Nature, Jama oncology, JCO等雜志發表瞭數據,有比較堅實的臨床數據顯示其能比現有的影像學和腫瘤標志物提前提示患者的臨床復發。我們期待,這些新技術能幫助推動中國癌癥患者的臨床診療方案進步,為中國的癌癥患者帶來福音。復旦大學附屬腫瘤醫院婦科主任吳小華教授:去年10月,FDA批準瞭尼拉帕利用於HRD陽性的三線或三線以上卵巢癌患者的維持治療;今年5月,FDA批準瞭奧拉帕利聯合貝伐珠單抗用於HRD陽性的卵巢癌患者的一線維持治療。並且,今年最新公佈的2020年V1版卵巢癌NCCN指南中提到,如果BRCA1/2基因檢測結果為陰性,HRD陽性可以作為PARP抑制劑一線維持治療的2B級證據。但是,目前國內還沒有成熟的HRD檢測技術。如果能夠有一個基於中國人群的多態性特征來檢測HRD的技術,這對於國內卵巢癌的精準診治也是一個推進,會給更多的患者帶來獲益。我們跟華大合作開展瞭HRD的臨床檢測項目,取得瞭較好的階段性成果。希望華大能夠探索到更適合中國人群的HRD檢測方法,並且這個方法是經過中國人群測試和驗證的,客觀反映中國人群的HRD狀態,在臨床上能夠給患者帶來更多的獲益。 北京協和醫院婦科主任醫師吳鳴教授:近期公佈的一些臨床試驗數據來看,像PAOLA-1、PRIMA臨床數據表明,除瞭BRCA1/2陽性的卵巢癌患者,HRD陽性也可以從PARP抑制劑的臨床治療中獲益。並且今年最新公佈的2020年V1版卵巢癌NCCN指南中提到,如果BRCA1/2基因檢測結果為陰性,HRD陽性可以作為PARP抑制劑一線維持治療的證據。這說明HRD檢測對卵巢癌患者有重要的臨床指導意義。很高興看到華大基因在這方面已經取得瞭很好的成果,期待這款技術為患者帶來更多的獲益。復旦大學附屬腫瘤醫院大腸外科主任醫師彭俊傑教授:對於早期腸癌,主要依靠外科手術進行治療;對於II、III期腸癌,通常經分層治療篩選高危患者接受輔助化療;對於相對低危的患者,可以對患者進行觀察、隨訪或建議患者參加臨床研究。對於IV期腸癌則是通過放化療、靶向治療、手術治療等多種方案綜合進行治療。 ctDNA作為液態活檢的重要部分,也是精準醫療時代重要的武器,適合作為分子標志物。ctDNA的主要應用包含:早期診斷、分子分型、檢測微小殘留病灶、治療療效的動態監測等方面,其檢測結果為臨床決策提供依據。從臨床實踐也可以看到,每一個腸癌患者的特征是不一樣的。很高興看到華大基因用WES結合ctDNA監測的方法,為每一個患者提供獨特的監測Panel,真正地邁向個體化醫療。 華大基因將秉持“基因科技造福人類”的使命,繼續發揮自身在基因科技領域的優勢,研發更多國際領先的技術,為精準腫瘤診治提供全面解決方案,讓更多醫生和患者通過先進技術獲益,為“健康中國2030”貢獻堅實的自主科技力量助力。專業名詞解釋:靈敏度(Sensitivity,也稱為真陽性率)是指實際為陽性的樣本中,判斷為陽性的比例(例如真正患病人群中,被醫院判斷為有疾病者的比例)特異度(Specificity,也稱為真陰性率)是指實際為陰性的樣本中,判斷為陰性的比例(例如真正沒有疾病的人群中,被醫院判斷為沒有疾病者的比例)DNA甲基化:DNA化學修飾的一種形式,能在不改變DNA序列的前提下,改變遺傳表現。為外遺傳編碼的一部分,是一種外遺傳機制。研究表明,癌癥的發生發展與DNA甲基化變異引起的基因表達調控異常有密切的聯系。數據來源:[1]《國傢癌癥中心:中國2019癌癥統計數據》[2] Fitzmaurice C, Abate D, et al. 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