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貝瑞和康腫瘤事業部總經理 王簾讀專訪:淺談液態檢體未來發展

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2016 年 12 月,《2016 亞洲次世代定序與臨床應用研討會》(Next Generation Sequencing Asia 2016: Clinical Applications) 在台北盛大舉行。此次會議吸引了數百位來自歐、美、亞洲的知名學者和業界人士,共同探討 NGS 的臨床應用,並就 ctDNA 和 NIPT 的發展進行交流切磋。精彩紛呈的演講報告,積極踴躍的學術討論,點燃了台北這座美麗繁榮的城市。

貝瑞和康腫瘤事業部總經理王簾讀受邀出席會議,發表精彩學術報告《Real world data of ctDNA assay with cSMART for NSCLC in China》,並在會後接受「基因線上 GeneOnline」的訪問,分享其投身基因定序領域二十多年的經驗,並淺談液態檢體的挑戰及未來發展趨勢。

GeneOnline:您投身基因定序領域多年,請分享下您的經驗及對次世代定序(NGS)技術發展的觀察。
王簾讀:我投身基因定序領域已超過二十年, 2008 年加入 Applied Biosystems ,負責北亞太區,即韓國、台灣、香港等地的次世代定序(Next Generation Sequencing , 簡稱 NGS) 事業部,期間見證 NGS 技術不斷發展、成熟,從基礎研究擴展到臨床市場。2013 年我從 Life technology 離開 (現為 Thermo Fisher Scientific),加入台灣的行動基因,當時 NGS 技術已從臨床應用跨入商品化服務。一年半後,因緣際會,貝瑞和康 (Berry Genomics)的 CEO 周代星博士找我去籌建腫瘤事業部。我於 2015 年 11 月加入貝瑞和康,當時這家公司已成立五年,在全球非侵入性產前檢測(Non-Invasive Prenatal Testing , 簡稱 NIPT)領域享有盛名,每年在美國召開的 JP Morgan 醫療大會都會邀請周代星博士去演講,藉此瞭解 NIPT 在中國的應用和市場氛圍。其實,NGS 最早的臨床應用就是 NIPT 。目前貝瑞和康的腫瘤團隊有將近六十人,包含銷售、研發和生物資訊等各領域的人才,但現在這樣的人力遠遠不能滿足中國市場需求,預計 2017 年會加倍投入人力和物力。以長遠的角度來看,作臨床需要獲得體外診斷(IVD)醫療器械認證,所以我們的產品線會陸續走入 CFDA 階段。

目前,我們的第一個產品針對的是非小細胞肺癌(NSCLC),研發和生產皆已取得 CFDA 認證,現正進入第三階段的臨床試驗,預計至少累積超過一千名患者的資料。這項產品屬於多基因檢測 panel,其特別之處是直接針對循環腫瘤 DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)作檢測,也可以檢測福馬林固定蠟包埋組織切片 FFPE (formalin-fixed paraffin-embedded)。但檢測 FFPE 樣本在技術上已沒有難度,而且現在很難跟病理實驗室競爭,他們的流程就是拿組織去做即時聚合酶連鎖反應(Real-time PCR),不過是作單基因疾病的檢測。

GeneOnline:從今年的中國臨床腫瘤學會(CSCO)會議中,我們可以預見液態檢體(liquid biopsy)將成為兵家必爭之地,請教下您對此的看法 ?
王簾讀:液態檢體(liquid biopsy)是全球熱門議題,不止在中國。在歐美市場,如 Illumina 和比爾 ‧ 蓋茲均投資血液檢測公司 Grail,甚至連 Foundation Medicine 都推出液態檢體的新產品。此外,羅氏(Roche)的診斷部門也發展 qPCR 平台,其針對 T90M 突變的伴隨式診斷(companion diagnosis)試劑盒獲得美國 FDA 核准。雖然是全球第一個獲得批准的產品,但目前還沒有通過中國的 CFDA 認證。在 2015 年的 CSCO 會議上,有三家公司號稱要作液態檢體,但當時只有貝瑞和康展示了自己的臨床資料。到了 2016 年 CSCO 會議,有將近三十家公司進入液態檢體市場,現在全中國號稱要作液態檢體的公司已有將近五百家,所以競爭非常激烈。不過,雖然進入液態檢體領域的公司相當多,但只有具備真正實力的公司才能留下來。

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GeneOnline:一般認為液態檢體的靈敏度(Sensitivity)是發展的一大挑戰。除此之外,您覺得還有哪些值得注意之處?
王簾讀:我認為是基準值的設定(baseline)。貝瑞和康作了約一千個病例,患者沒有經過篩選,可觀察到癌症不同階段的各種情形。提及循環腫瘤 DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)的 assay(定量檢測),NGS 只是最後的手段,不是工具,工具是指 enrichment 那一段,每家的 enrichment 工具不同,但最後都是走入 NGS 平台。而 enrichment 過程中所使用的工具,如捕獲 (capture based)、擴增子(amplicon-based)等各有其優缺點。不過,無論使用哪種工具,都需要建立比較的基準值,才能避免假陽性的風險。在腫瘤學期刊《 JAMA oncology》的一篇論文中,比較了 Digital PCR 與 NGS 的結果,都看到部分正常人其實也攜帶一些致病基因的背景值,所以若沒有建立基準值的資料庫來作比較,就容易出現假陽性。貝瑞和康基於正規研發過程和臨床負責態度,收集了上百位正常人的定量檢測(assay)資料去設定基準值。其實,就算選擇其它不同平台也會面臨同樣的問題,因為「too sensitive」,如 digital PCR 和我們的 cSMART 都有同樣的問題,所以液態檢體的發展重點不僅是靈敏度,基準值的設定也是相當重要的,因此每個平台都需要建立自己的資料。

GeneOnline:能否和我們談談 cSMART 這項專利技術的特點?
王簾讀:cSMART 技術全名為環化單分子擴增和重定序技術(Circulating Single-Molecule Amplification and Resequencing Technology,簡稱 cSMART),通過對血液中的 ctDNA 片段進行標記、環化、擴增和高通量定序,並採用獨特的計數方式,其檢測敏感度達 3/10000,因此能準確、定量地分析 ctDNA 片段中所攜帶的多種突變。這項技術剛開發時,主要應用於罕見遺傳疾病,後來才推廣到腫瘤檢測。在 cSMART 技術中,最關鍵的是「絕對定量」的概念。目前很多平台都是「相對定量」,以 PCR 來說,無法知道產物來自哪一種拷貝 ,以及是哪種形式的 ctDNA,原因在於經過 PCR 放大(amplify)的過程後所有的產物都長得一樣;若使用 capture based 的方式,可區分不同形式的 ctDNA,但缺點是投入的 DNA 量多,而且 capture 的效率還不是很高,捕獲過程中會喪失掉很多 DNA,這也是為什麼我一直強調 cSMART 這個技術的核心是「絕對定量」。重點不是在增量 (amplification) 而是在監測(monitoring),即隨時取樣進行檢測,即時監測腫瘤基因的突變資訊。我們現在至少啟動三項關於監測的臨床試驗,也就是在患者治療的前、中、後各時間點都抽取一管全血,去檢測其中 ctDNA 的變化,由於每階段的治療時間差可能是三個月,所以每三個月抽一次血,比較的起始點就很重要,如果沒有絕對定量,是無法從百分比看出變化的。所以使用絕對定量才能讓臨床醫生看出患者 ctDNA 的變化,這是相對定量無法做到的。更重要的是,通過液態檢體我們發現 ctDNA 已經增高,但影像學到 3-4 個月後才發現,所以我們作的每一個點,抽血的同時也要照一張 CT,通過累積龐大的資料來向臨床醫生證明我們發現的速度比影像學更快、更早。

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cSMART 技術流程圖,來源:http://www.berrygenomics.com/products/he-xin-ji-shu/csmart/

cSMART 技術流程圖,來源:http://www.berrygenomics.com/products/he-xin-ji-shu/csmart/

GeneOnline:您認為液態檢體在中國市場和歐美市場競爭的利基點為何?
王簾讀:我認為中國市場會比歐美市場走得更快,因為中國的利基是人口紅利和法規。法規的部分,中國並非放任不管,而是法規條款相對於歐美國家來說略為寬鬆,讓新創產業提早到市場上測試。因為所有的資料累積都需要時間,所以越早開始越有利,但中國的產品會不會外銷到歐美市場? 這我不太確定。美國的產品要進到中國市場需要取得 CFDA 核准。再者, 人口組成多元化(population diversity)也會造成基因的突變型(mutation types)完全不一樣,所以定量檢測的方式、資料庫(data base)或註解(annotation)等都可能發生「水土不服」的情形。所以,我認為將來中國的液態檢體市場應該可以和歐美市場互相抗衡。以 NIPT 來說,中國累積的資料相當驚人,加上近來政策放寬,取消臨床試點,所以有四、五百家醫院都能開展 NIPT 業務,相信未來 NIPT 資料的累積會急速飆升。過去六年貝瑞和康在中國作了百萬人次的 NIPT,數量非常龐大,加上現在政府放寬二胎,且大多數二胎都是高風險族群,在部分二、三線的內陸城市,當地政府會補貼孕婦作 NIPT,雖然給廠商的價格不是很好,但這背後代表的是大數據時代的來臨。所以我看好未來這兩三年所累積出來的液態檢體資料,相信中國將來在這個領域有機會可以和美國相抗衡,這也是這個產業有趣的地方。

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