分子診斷產品設計思考

最新 01-26

作者 MT

編輯 Armstrong

背景

相比於葯的研發周期長，體外診斷試劑盒更像是手游市場，是一個快速變革的紅海市場。比如說從ibrutinib到Acalabrutinib，同一個靶點的二代產品要做完整個臨床試驗，證明安全性有效性才可以申請上市。而未來隨著科學發展，某一天新的靶點與某種癌症的關係得到學界的共識，也許從試劑盒設計而言就是多增加了一套引物，產品更新迭代很快。這裡小編想從產品原理分拆來看分子診斷市場。

實體瘤產品的45個基因

產品設計以目的為導向

目前基因檢測產品市場主要有生殖生育，癌症，細菌病毒感染等。從收入端看，生殖生育中的產前段PGS、NIPT檢測佔主導。熱賣產品為T21，T18，T13的染色體異常檢測，相對簡單，檢測copy數，相應測序深度較低。第二大板塊則是來自於癌症診斷板塊，限於費用及目前對人類對基因的認識程度，做全基因測序的人群非常少。

大部分公司產品開發以癌症種類為導向，比如非小細胞肺癌。非小細胞肺癌的主要突變基因是EGFR，多為exon19,20位點的28個突變，這裡的產品設計就為」是否發生了突變？「，而不是」在哪裡，突變成了什麼？「，對應的測試手段就不是測序，做巢式ARMS PCR就可以了。

ARMS PCR原理，簡單省錢的方法設計設計一套引物，分為inside和outside，突變的位點無法配對擴增，通過凝膠電泳區分PCR產品大小來做點突變判斷。

講到這裡抓舉一個眼前的例子，2018年1月19日，CFDA批准艾德的人類EGFR基因普通便檢測試劑盒（多重熒光PCR法）作為伴隨診斷試劑盒。另外，飽和染料（Eva green等）出現推進的HRM分析也是可以免做測序從而判斷基因突變的方法。

除了EGFR之外，還有其他基因的突變與非小細胞肺癌相關。比如貝達396靶向的Alk，和記黃埔savolitinib靶向的c-Met。而有些基因如c-Met，並不是DNA編碼區的外顯子出現了突變，而是體現在蛋白質的表達量上，需測試基因的表達量。以指導臨床用藥為目的的大多測的是已經明確的靶點且有相對應的藥物，而隨著新靶點及靶向藥物的增多，試劑盒裡需要添加測試的基因也隨著增多，測到十幾個以上基因的話，就需要用到NGS測序。

而類似以上檢測單個靶點或者個位數靶點都是為了明確當前的臨床用藥，但

如果（1）是為了疾病分險預測，則需要測試幾個甚至上百個相關基因。一個比較出名的例子就是mammaprint，用的mircoarry加探針的方法測試近70多個乳腺癌相關基因的表達情況，給出不同risk評級。

如果（2）EGFR 陽性患者對厄諾替尼都無應答，需要問的是「是哪條未知通路的開啟？」；或者（3）非小細胞肺癌中15%-45%的患者分型到"其他「這一欄，他們的基因或mRNA或蛋白層面的異常是否有共性？

需要的可能就是全基因組、全轉錄組的測試與分析，而這些解決的是未來。

創新企業的發展機會：技術上的細分領域

把基因測序拆分為上游樣本處理/建庫，中游測序新一代測序技術一覽（市場上部分kit以「是否突變」這個目的為主，不做測序），下游測序結果分析。每個環節有不同的技術，每個技術相當於一個」零件「，零件也在不停地迭代中。需要根據待能解決的問題（目的和實驗對象），挑選合適的工具進行組合，才會變得有價值。

創新企業可以選擇其中一個作為切入點，比如說微流控。這是目前比較熱的一個點，本質上講是在微米尺度操縱液體的一種技術手段。可以將樣品分隔在一個個微室里獨立的進行反應，有液滴法（油包水，瓊脂糖包水），晶元法。這也是研究單個細胞，細胞與細胞之間關係最有效的方法。那利用微流控做單細胞測序，下游需要的是單細胞擴增試劑、建庫試劑、測序平台，相應的微流控公司可將各環節委託給相應的公司完成自己的產品。

最後需要加個殼

小編這裡「加殼」意思是把產品做成一體化機器，配上彩色觸屏和自動列印。「加殼」不僅在於更方便，而且可以某種程度的上保護這樸實無華的原理（專利），還可以賣個好價錢。

小編總結

產品也許是兩個極端發展：一種是簡單方便（檢測基因或蛋白較少）；一種是提高深度、通量、準確度（高通量、單細胞）。目前測試集中於低通量的檢測蛋白質、DNA上，而缺失中心法則中的樞紐RNA，而其中的mRNA可利用3"端ployA富集來高通量測序。希望中國的人口優勢能夠促進資料庫的發展，出現FMI、benevolent AI、Adapsyn bioscience這樣的公司，加速疾病相關靶點的發現與認知。

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