专注“可视化”液体活检,「圣美生物」如何为肿瘤早诊产品商业化破题?

顿雨婷2021-04-09
AI+肿瘤液体活检助力癌症早检。

我国癌症患者人数众多,其中尤以肺癌进展迅速,是癌症中发病率和致死率高居榜首的恶性疾病。而早诊早治是提高肺癌患者存活率的关键。据悉,I期肺癌患者在发现结节后一个月内接受手术切除和治疗,其10年存活率可高达92%。但因为缺乏有效的早筛早诊方法,只有10-15%的肺癌患者在早期被发现,这往往直接导致过度治疗或延误患者的最佳治疗时机。

目前,低剂量螺旋CT(LDCT)已被广泛推荐于高危人群肺癌筛查,但LDCT假阳性率较高,肺结节患者是否需要进一步检测(有创的穿刺活检手术),是临床医生面临的核心问题。临床急需一种简便、安全、有效、无创的肺结节良恶性辅助诊断工具。

无创早检产品为肺结节患者解困

对此,36氪近期了解到的圣美生物」给出了一种液体活检的方案:即通过检测肺结节患者血液中循环染色体异常细胞(CAC)的数量,提示早期肺癌风险高低。目前基于该技术研发的早检产品已拿到一类医疗器械获批上市,并已覆盖5000余例病人。

早诊产品则面向有症状人群,应用场景以医院为主;早筛产品面向无症状的健康人群、高危人群,应用场景主要为体检机构。

圣美生物是由美国Cynvenio Biosystems Inc. 丽珠医药旗下子公司珠海丽珠试剂股份有限公司于2016年3月共同投资创立,

公司专注于通过肿瘤液体活检技术、自动化设备以及人工智能云计算开发等手段为肿瘤患者提供全方位的液体活检检测指导方案

截至目前,公司已经申请了43项专利,其中美国专利4件,PCT专利4件,获得授权专利18件、发明专利10件。

不久前,圣美生物已与B轮融资领投方国投招商完成签约,后者投资3亿人民币用于加速推动圣美生物肺癌早诊技术的商业化进程以及其多癌种的肿瘤液体活检相关技术的创新研发

国投招商董事总经理陆海即指出,圣美生物肺癌早诊产品的商业逻辑是通的,并非针对健康人群,而是LDCT筛查出肺结节并存在恶性可能性的患者。部分结节(特别是较小的结节)难以单凭影像资料判断良恶性,此时进行CAC检测可以起到很好的辅助诊断作用。再加上人工智能影像分析的辅助,准确率得到显著提升。中国肺癌防治联盟主席白春学教授即指出,“LDCT筛查、CAC检测、人工智能(AI)影像分析技术”是肺癌早诊的“三剑客”。

“AI技术”驱动CAC检测准确率进一步提升

CAC检测专利技术源自美国MD Anderson癌症中心前病理科主任Ruth Katz实验室,该技术主要是通过检测肺结节患者外周血中CAC (循环染色体异常细胞)数量,来提示肺结节良恶性风险的。基于CAC检测技术平台,圣美生物在引进该技术后,深度合作开发,并不断的迭代优化。

据介绍,相比于PET-CT、纤维支气管镜检、穿刺活检等早期诊断手段,CAC检测具有无创性、实时动态监测性、可减少肿瘤异质性对检测结果的影响等,且稳定性极高,检测结果不受肿瘤大小、病理类型、结节性质等影响,可作为肺结节良恶性判断的理想早诊辅助检测手段,尤其是目前临床最为困扰的5~10mm肺小结节

因为CTC数量少判断困难,为了解决液体活检海量细胞图像导致的通量瓶颈以及标准化问题,圣美生物还将高通量自动化图像扫描及细胞学人工智能分析应用于肿瘤液体活检领域,开发了“肿瘤液体活检细胞分析硬件平台+肿瘤液体活检细胞人工智能分析系统”,解决人工判读的瓶颈问题,为技术的商业化准备条件。

根据圣美生物总经理石剑峰的介绍,“医院做FISH检测,一般只是看几十个、最多几百个细胞,我们现在每一个病人要扫描14000多个细胞,而扫描之前的样本已经过富集,这就意味着我们用组合技术把检测灵敏度推到了1/10万到1/20万的检测极限,再用AI解决人工判读难以商业化的问题。”

据圣美生物研发副总经理唐东江博士介绍,CAC结合人工智能,可实现对疾病良恶性判断和术后随访等功能,帮助医生实现快速、精确和智能的阅片工作。由中国肺癌防治联盟主席、上海呼吸病研究所所长白春学教授牵头的中国多中心临床数据显示:CAC+CT.AI用于肺结节诊断,其准确率可达到85~90%。

谈及其临床价值,石剑峰便透露,此前曾有几家大型医院联合做了120个病例进行肺癌早诊,其中有20多例用CAC技术检测出高风险,这些病人都做了手术,手术结果显示,其中18个是肺癌,并且基本上都是I期肺癌

截至目前,圣美生物拥有LiquidBiopsy稀有细胞富集分离以及循环染色体异常细胞(CAC)检测两大核心技术。其中LiquidBiopsy是目前全球唯一可实现直接对接下游多种分子检测的循环肿瘤细胞(CTC)富集分离平台;CAC检测技术也是全球独家。

专注肿瘤“可视化”液体活检

石剑峰介绍到,肿瘤的发生机制非常复杂,至今学界也尚未完全破解;另外“即便是采用生物学最敏感的技术,包括PCR技术、二代测序技术、数字PCR技术等,都很难通过单独检测血液中肿瘤DNA(ctDNA)相关信息准确诊断癌症,非癌变的正常组织中也存在突变”。

在这样的行业瓶颈之下,圣美生物制定了“用人工智能驱动肿瘤液体活检”的发展战略,即关注肿瘤的诊断以及它的发生、发展,并运用包括血液在内的体液样本来进行检测、AI技术加以辅助。截至目前,公司已在AI领域展开了诸多合作,合伙伙伴包括中国信息通信研究院、中国肺癌防治联盟、ge医疗等。

深究其背后的战略思路,唐东江博士表示,肿瘤的发生发展机制复杂,并非单一指标就能反映,“可视化”液体活检以及多维度联合检测是未来的发展趋式。

具体来看,肿瘤诊断金标准是病理医生的“眼睛”,是基于肿瘤组织形态学的判断,游离DNA检测技术只能判断是否有突变,而不能确定是否有肿瘤细胞;相较之下,聚焦于血液等体液样本中肿瘤细胞的可视化检测技术则能协助医生进行精准诊疗,是未来的发展趋势;另外,不能诉诸于单一的检测指标,而应开展多维度联合检测。

在这样的技术背景下,圣美生物也开发出了三大研发主线:其一是CAC检测,即在血液里找染色体有改变的肿瘤细胞,并基于该技术开发肺癌、胃癌等大癌种的早检产品;其二是经典的CTC检测技术(也是液体活检技术的源头),目前已在CK/HER2/PD-L1等经典靶点领域做好技术储备,并拓展CTC培养技术;其三,以CAC、CTC为主线,联合“突变富集技术”和ctDNA检测,在多维度数据联合分析的基础上做技术开发。

前文提及的首个取得商业化突破的CAC的液体活检技术产品即是该思路下的研发成果,该产品经过数千例临床,已正式获批,实现了首个液体活检产品的商业化。

唐东江博士表示,公司已搭建同时连接医生端、患者端、检测端等在内的云平台,并结合AI技术,通过大数据分析,在肺癌高危人群中,特别是低剂量螺旋CT检查发现结节之后,辅助临床确诊或提供精确的风险分层,建立合理的随访周期。她也透露,未来公司还会开发治疗监测方面的应用,“既检测肿瘤信号、也要检测免疫的信号”。

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