在Illumina的新公司Grail谈“液态活检”：为什么仅仅通过NGS来测基因组突变还不够？_医疗器械

2016

03/03

17:31

科学网韩健博客医疗器械

Illumina最近的一个大动作就是投入一亿美金，分出一部分骨干，成立一个以“液态活检”为中心的公司。所谓液态活检，就是不用组织穿刺，通过血液，尿液这类非侵犯性取才得来的标本对疾病进行诊断和评估。液态活检是精准医疗的重要组成部分，试图在血液里找到肿瘤细胞，或肿瘤DNA，通过高通量测序来评估病情，指导治疗。新公司之所以取名为Grail, 意思是说液态活检是分子诊断的holly grail （万能圣杯）。

应Illumina首席科学家邀请去给讲座，很给面子。讲座效果很好，好几个资深科学家过后来email联系希望合作。免疫组测序，我们已经做了十年，未来十年是走入临床的十年。

虽然液态活检在检测肿瘤病人突变方面有很多可喜的成果，但是我个人认为如果仅仅通过NGS来测基因组突变还不够，因该结合免疫组测序。下面是我周三在Illumina讲课的一张幻灯片，比较两者：

首先，液态活检所要寻找的疾病信号有赖于大量的基础科研工作。没有相关知识就不能通过形态学，生物化学，生物物理学，遗传学等知识来把肿瘤细胞与正常细胞区分开来？免疫组研究则依赖免疫细胞的本能来寻找疾病信号。

找到疾病信号还不够，还要从无创标本中检测到这个信号。认识信号靠科学，能特异性强，敏感性高地检测到信号就要靠技术了。技术更是人类奋斗的结果，也受人类能力的限制。相应的，免疫学的特异性和敏感性则来源于千百万年进化来的淋巴细胞受体和疾病相关抗原的结合能力。

如果把血液比做交通要道的话，检测肿瘤DNA的液态活检就好比是在高速公路上栏下“垃圾运输车”（肿瘤细胞的代谢降解物就是垃圾）来找疾病信号；免疫组测序则是拦下了“军用卡车”来看有什么兵种，什么武器被运往战场。

液态活检通常需要首先做一个常规组织穿刺，得到个体化的遗传突变信息，然后通过血液跟踪随访，看看突变信号在治疗过程中是否有变化。免疫组测序如果有疾病特异性的公用信号，就不用组织穿刺。

液态活检所跟踪的一些常见癌基因，抑癌基因的突变（比如EGFR 突变）很多都不是某个肿瘤特有的，很多肿瘤会共享一个或者一组突变；免疫组测序得到的信号疾病特异性要强些。

随着病程进展，液态活检得到的通常是信号在量上的改变；免疫组测序信号在质和量上都有变化。

人们对液态活检的一个期待就是能做早起肿瘤诊断。可是在肿瘤的早期，“垃圾车”里面的信号可能很弱；相反，在癌症早期，病人的免疫系统还有很强的反抗能力，所以信号可能相对很强。

别忘了，诊断的关键是信噪比，液态活检的最大挑战也是信噪比。血液是很方便的诊断材料，也是最“脏”的材料，什么东西都在血液里面，背景噪音就会很高，随机变化就会很多，对科学和技术的挑战都更强。免疫组学的优势就是不去依赖人为的科学技术成果，而是直接从更“专业”的免疫系统那里获得诊断信号。不过，我们近十年在免疫组学的努力也证明噪音到处都是，要知道它从哪里来，如何过滤掉。

总之，基于检测基因突变的液态活检，疾病信号代表“敌方”，而检测免疫组的液态活检则更注重“我方”的防御状态。知己知彼，百战不殆。

医谷链

《深度：液态活检技术ctDNA CTC的临床应用》

来源：科学网韩健博客

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