精准诊断是精准医疗的前提。随着科学界对肿瘤致病驱动基因研究的逐渐深入以及越来越多的靶向药物进入临床，分子病理诊断的临床需求进一步扩大，由此也对病理科的新技术应用以及诊断的标准化和规范化提出了更高的要求。而医院是精准医疗的“最后一公里”，高通量测序技术进入院内将减少患者的顾虑和花费，有助于进一步推进NGS检测的可及性，使更多的患者获益。
作为我国领先的肿瘤精准医疗企业，元码基因自创立之初即致力于为医院提供一站式解决方案，推动 NGS技术落地医院，尽可能地减少中间环节，提高诊断效率。在近日召开的第九届中国病理年会上，测序中国特邀元码基因创始人、首席科学家田埂博士接受专访，深度解读了元码基因如何打通肿瘤精准防治的“最后一公里”。
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近年来，元码基因依托完整的技术平台，在肿瘤领域逐步推出了济康、济克、济安系列肿瘤产品线，涵盖肿瘤早筛早诊、精准用药和实时监控的全时段管理，极大限度地满足不同阶段肿瘤患者的需求。此外，该公司自主研发了UCap、DeCap、TCap和PCap核心技术，并开发出“10K™”系列液体活检产品，实现肿瘤无创检测，并率先提出“四定液体活检”（定量、定性、定位、定序）的新一代液体活检理念，为临床无创肿瘤基因检测开启了全新模式。
NGS临床落地的关键在于满足临床对Panel的定制化需求以及进行规范化检测。元码基因根据临床实际检测需求定制Panel，满足临床多样化的需求，在一定程度上打破了Panel定制的周期壁垒，并通过搭建多种测序平台，提供高性价比、高效率、标准化的测序服务。“元码基因可为医院提供从硬件设备到实验室管理软件、数据分析、报告系统以及临床教育的一站式NGS解决方案服务。”田埂说。他看好NGS技术在临床的应用潜力，认为未来3到5年内，规模性的医院均会在院内开展NGS。多年来，元码基因持续夯实创新实力，专注于技术研发和应用。2019年，元码基因陆续发布了多项科研成果，其中DNA & RNA共捕获技术成果于近日申请了专利。
据悉，目前市面上的肿瘤基因检测Panel设计主要针对DNA层面的点突变和结构变异的问题，该公司的DNA & RNA共捕获技术应用，在一次杂交反应中不仅能得到DNA部分的点突变、CNV、结构变异、MSI等信息，还可以检出RNA的基因融合信息，并同步获得RNA的表达水平。“既然同一个基因既有DNA水平的突变信息，也有RNA水平的表达信息，就可以对基因进行两个维度、两个层次、两个组学的研究，为临床提供更丰富的数据，帮助临床更好地选择合适的药品和治疗方案，这也是这项发明的意义。”田埂说。此外，由于使用了RNA水平的数据，针对结构变异、融合基因的检测灵敏度也相应提高，同时也解决了DNA水平设计结构变异时，融合位点不确定，造成Panel设计偏大、成本偏高的问题。“若在设计时将原来DNA水平的、检测结构变异的成本转化为对应基因的表达信息，就能在成本不增加的前提下为临床提供更多的有效数据，从而提高Panel的使用效率。”田埂表示，下一阶段肿瘤的大Panel发展趋势将是DNA和RNA共同检测，而元码基因的共捕获技术可谓是最理想的技术之一。近年来，医疗影像成为人工智能落地最有潜力的应用领域之一。作为基因组学技术公司，也是专注于分子病理技术的公司，元码基因希望通过大数据和人工智能算法解决数据和影像关联的问题。
田埂着重介绍了元码基因HE染色机器学习计算TMB（肿瘤突变负荷）的方法。由于研究表明TMB可识别患者接受免疫治疗的获益效果，TMB检测近两年发展突飞猛进。近日，FDA批准了首个针对TMB的癌症全外显子测序体外诊断产品，对癌症的临床治疗具有里程碑意义。不过全外显子覆盖度广，需要对所有基因的外显子进行测序，高昂的成本或将限制该技术临床应用的可及性。据悉，元码基因的技术能够通过极低成本的方法，扫描一张病理切片，耗时5至10分钟，计算时间仅几十秒，只需花费几十元人民币，就能够计算出切片代表的组织TMB高低水平。“此图像识别技术能够解决医院在运用基因测序技术评估TMB时面临的大量的数据计算问题。”田埂表示。另外，他也强调该研究成果显示与全外显子基因检测处于同一水平是基于数千例的样本，还需要大量本土样本研究来验证这项技术是否有机会完全取代测序的方法计算TMB。目前，国际上以肿瘤为中心的覆盖早期筛查、辅助诊断、伴随诊断、精准治疗的精准医疗产业正在逐步形成，精准医疗也成为我国健康战略布局的重要组成部分，“中国精准医疗计划”将于2030年前在精准医疗领域投入600亿元。
谈及中国精准医疗的发展趋势，田埂认为，一是基因检测将在院内规范化标准化运行；二是基因检测的应用范围会越来越广，对精准医疗的指导价值将越来越大，除了现有的靶向治疗、免疫治疗领域，未来或将覆盖新的免疫治疗方法、细胞治疗方法以及治疗性肿瘤疫苗的研发等领域；三是随着肿瘤生物学行为认知的提高，结合基因测序和医疗影像技术，或能在极早期发现并治疗肿瘤。众所周知，若能在早期发现肿瘤，患者将获得更好的治疗效果，5年生存率能够超过90%，甚至达到95%，将极大地降低患者的死亡率。即便是中晚期发现的患者，通过基因检测给予合适的精准治疗方案也能推动肿瘤治疗逐步过渡到慢病管理时代。这也是田埂认为NGS技术最有潜力的应用方向。“中国是一个肿瘤高发的国家，中国肿瘤患者是东亚人群中代表性的肿瘤发生人群。随着基因组学、精准医学与肿瘤治疗结合的愈加紧密以及国产基因测序仪器、数字PCR仪器的大规模上市应用，加上丰富的临床资源优势，我们的肿瘤防治、管理将走在世界的前列，最终引领行业的发展。”田埂表示。田埂最后强调，未来元码基因将继续为医院提供更好的一站式NGS解决方案，开发出更适合院内使用的检测产品和试剂盒、更适合医院的样本管理和数据分析软件系统、报告系统，以及工作流程，以满足医院多样化的临床需求和诊断技术创新需求，推动中国精准医疗的发展，惠及更多患者。