數字 PCR 是繼實時定量 PCR 之后新興發展起來的一種絕對定量分析技術。該技術擺脫了對標準曲線的依賴，具有更高靈敏度和準確度，因此在精準醫療領域，尤其是液體活檢這個細分市場具有廣泛的應用前景和廣闊的市場潛力。 以王焱博士為首的南京科維思創新團隊已率先開發出芯片式數字 PCR 分析系統，該系統能夠提供支持高靈敏度檢測的技術解決方案。據悉，這款分析系統有望在近期經由綠色通道獲得 CFDA 批準上市，并付諸臨床使用。就這一話題，丁香園對王焱博士進行了專訪，以下是訪談詳情。 丁香園：我們注意到，科維思研發的芯片式數字聚合酶鏈式反應（dPCR）分析系統已被納入到 CFDA「創新醫療器械特別審批程序」當中，能否向我們介紹一下這款產品的研發背景以及進入審批「綠色通道」的過程？ 王焱博士：這款產品主要基于美國 Life Technologies QuantStudio 3D 芯片式數字 PCR 系統作為原型來進行臨床開發。納入創新審批程序的醫療器械應當有其核心專利以支撐整個體系，科維思這款 DPCR 分析系統有我們自己申報的專利，同時還針對大量的樣本做了分析驗證和臨床驗證。這樣能夠保證該系統設定有準確的閾值，達到臨床所需的準確性和重復性的要求。對于液體活檢等高靈敏度的檢測需求，這款產品能夠很好地加以滿足。我們很期待，這款創新醫療器械可以盡快上市，能夠在腫瘤的伴隨診斷以及治療動態監控方面給病人帶來獲益。 丁香園：這款產品的創新之處主要體現在哪些方面？ 王焱博士：這款 dPCR 分析系統是一款融合了體系創新的產品，涉及到硬件、軟件及試劑的創新。這三個方面只有達到最佳組合，才能實現預期的靈敏度。 從原理上講，DPCR 是指將一個反應體系拆分到 2 萬多個微反應體系中。這一想法看起來很簡單，但能夠解決核心問題，即當我們需要以較高靈敏度來檢測低頻突變時，可將含有靶標的待檢測組分拆分到很微小的反應體系中，這樣可以保證含有靶標的微反應體系釋放較強的熒光信號，而不含有靶標的反應體系就作為背景，通過這樣的區分，可以將稀有的低頻突變檢測出來。 這一系列功能的實現涉及到芯片這種硬件，還涉及到光學檢測體系，同時要用到使 PCR 反應體系「刷」到芯片平面的技術手段，這其中包含了很多創新點。 丁香園：生命科學的發展一日千里，創新往往走在監管的前面，那么科維思的數字 PCR 分析系統在合規性方面做了哪些工作？預期何時可以取得準生證？ 王焱博士：根據 CFDA 的流程來看，在今年第三季度，應該可以拿到注冊證。拿到注冊證，意味著科維思的芯片式數字聚合酶鏈式反應（DPCR）分析系統將是第一款合規地進入到醫院的產品。我們知道，任何一款臨床使用的產品，與科研產品相比，需要經歷嚴格的臨床前研發、臨床驗證以及臨床試驗等一系列過程。因此臨床用產品無論是質量方面，還是規范方面，都有很好的提升。注冊證的獲得，不僅僅意味著產品的合規，在產品質量和終端服務方面，都會有更好的保證。 丁香園：核酸檢測行業近年來發展很快，PCR 的迭代更新已經實現了從 qPCR 到 dPCR 的過渡，在實驗操作和結果分析時，數字 PCR 已經有了哪些進步？ 王焱博士：在實驗操作層面，實際上二者基本一致。在進行 qPCR 時，會配制一個反應體系，裝在一個 PCR 管中。而 dPCR 增加了一個步驟，即將反應體系刷到芯片上，而后芯片會被封閉起來，進行 PCR 反應和后續的監測。這樣做有一個好處，那就是當我們在檢測的時候，樣品之間的交叉污染是一個很大的問題，這也是臨床實驗室必須要避免的。芯片式 dPCR 在 PCR 反應啟動之前，就形成了一個封閉的反應的反應體系，可有效避免交叉污染。 丁香園：對于病患和醫生來說，這款數字 PCR 產品的實際應用分別體現在哪些方面？ 王焱博士：科維思這款數字 PCR 分析系統主要針對臨床應用，同時也能滿足很多科研和檢驗的需求。針對臨床應用，這是一款小通量的產品，更適合腫瘤患者病情的床旁分析，具有很好的方便性和靈活性。從應用場景來說，白血病人在治療過程中，會定期抽取血液或骨髓，以檢測相應指標是否有所變化，以決定后續治療措施，其中會涉及到微小殘留檢測。 但在實體腫瘤領域，微小殘留檢測并未得到廣泛應用，主要是因為缺乏檢測外周血的方便易行的平臺，數字 PCR 恰恰彌補了這種缺憾。這種技術平臺進入到檢驗市場，會給腫瘤治療帶來一個很大的機會，可以令實體腫瘤患者同白血病患者一樣，都能進行微小殘留的檢測。 科維思開發的 dPCR 分析系統具備相當高的靈敏度，可以支持醫務人員檢測外周血中已知突變在治療過程中的豐度變化，對治療進行動態的監控，從而評估療效，并及時發現患者是否發生耐藥。一旦發生耐藥，可以繼續監控與耐藥相關的突變，為臨床醫生提供調整治療方案的依據。 以非小細胞肺癌為例，當患者開始用易瑞沙進行治療時，我們可以在治療前和治療中定期采集血樣，并利用數字 PCR 系統來檢測 L858R 的突變狀況。檢測目的不僅僅是發現有與無，更多的是豐度的評估。在治療過程中，如果能觀察到豐度降低，那就可以提示醫生，治療是有效果的。如果治療后期，如果我們看到豐度又有提升，這會提示醫生，患者很可能出現了耐藥。這一發現會促使醫生對患者的耐藥相關突變進行檢查。比如說，阿斯利康肺癌藥物泰瑞莎的耐藥位點是 T790M。如果患者針對這一突變進行檢測后發現結果呈陽性，那么醫生可以及時調整治療方案，給病人新的選擇機會。 這在腫瘤靶向治療過程中是一個常見場景，數字 PCR 技術在其中給患者帶來的利益也是非常清晰的。畢竟腫瘤患者是在與時間賽跑，如果能夠及早控制病情的進展，對患者而言將是一件非常好的事情。 丁香園：最近有市場研究機構認為，在腫瘤的個體化治療領域，數字 PCR 相對于現有的基因檢測技術，不僅技術上更加進步，而且市場潛力也更大，對此您怎么看？ 王焱博士：我確實認同在腫瘤相關的檢測中，數字 PCR 會有非常大的市場潛力。從現在的狀況來看，在世界范圍內，腫瘤發病率的年復合增長率相對很高，中國尤其是這樣。這意味著，這是一個持續增長的市場。與此同時，隨著新的治療手段的出現，患者的生存期也在不斷延長，檢測的需求也在增長。另外，一些靶向藥物在一些地區已經進入醫保，這使得用藥群體在不斷提升。因此，我們可以預期，在伴隨診斷與動態監控這個市場，未來的 3~5 年內，將會持續保持高速增長。 丁香園：很多靶向藥物的伴隨診斷以及腫瘤的液體活檢都會用到高通量測序技術，數字 PCR 的優勢在哪里，您將如何看待數字 PCR 技術在未來的發展? 王焱博士：科維思在 2012 年成立時，應該是國內最早推出高通量測序文庫構建產品的公司。從 2013 年開始，科維思同很多臨床醫生開展合作，利用高通量測序技術，開展游離 DNA 相關的分析，并進行了一些伴隨診斷與動態監控的嘗試。經過一段時間嘗試與摸索，我們的理解是：同數字 PCR 相比，高通量測序更是一個科研用的工具，后者可以同時檢測許多不同的基因突變。 與其說高通量測序能夠在今天的臨床場景中指導醫生用藥，不如說它能夠給未來的新藥開發提供更多靶點，幫助科學工作者更加了解腫瘤，并尋找更多解決方案。真正能夠指導臨床工作的一些突變目前已經確認還相對比較少，而且多是稀有突變。數字 PCR 的靈敏度和特異性都優于高通量測序，所以就當下的臨床應用而言，數字 PCR 是一個更好的選擇，而且這種技術操縱簡單，流程短，更加適合檢驗醫生使用。 丁香園：針對數字 PCR 分析平臺，科維思是否有開發相應的產品和試劑盒？ 王焱博士：目前科維思針對腫瘤治療的靶向藥物，已經開發了 5 種產品。一個是用于檢測 HER2 擴增的產品，主要針對乳腺癌和胃癌的靶向藥物赫賽汀而開發。這款產品的開發流程已經完成，臨床試驗很快就要啟動。另外三個是針對 EGFR 的 T790M、L858R 及 19 外顯子缺失這三個最常見的突變所開發出的藥敏 / 突變檢測產品。還有一個是 ALK 融合基因檢測產品。 丁香園：包括數字 PCR 在內的體外診斷手段對醫生的臨床工作無疑有很大幫助，但我們也了解到，由于醫保控費以及一些醫院技術條件較差等因素，難以開展這些項目，希望能有資質的第三方機構來開展這些檢查服務。對此，科維思在市場策略上是否有相應的考慮？ 王焱博士：數字 PCR 的終端客戶主要有兩類，一類是醫院，一類是第三方檢驗機構。根據我們對市場的理解，在早期，數字 PCR 進入醫院相對有限的情況下，這是第三方檢驗機構切入這一領域良機，因此科維思目前已經與一些第三方機構開展了技術與產品的合作，即后者會使用科維思的平臺與產品，為患者提供服務。不過，由于檢測對象是外周血中的 DNA，這種環境下 DNA 非常容易降解，因此從技術角度，如果能夠在醫院開展這類檢測是一個相對更好的選擇。 丁香園：針對數字 PCR 的市場前景，科維思做了哪些前瞻性的布局？ 王焱博士：科維思是一家技術型企業，專注于不斷地把新產品推向市場。在產品的推廣方面，我們非常愿意與渠道開展全方位的合作。目前科維思已經與將近 10 家渠道商有了初步的溝通，并簽訂了數個意向合同。預計今年年底，會有數十臺設備經由渠道，抵達終端，并服務于患者。 丁香園：最后，請您介紹一下科維思公司發展歷程及未來愿景？ 王焱博士：科維思取得今天的成績，我非常感激我們的團隊，也非常為我們的團隊驕傲。在過去的日子里，公司與 Life Technologies、阿斯利康這樣的企業在不同的層面上進行合作，公司研發出的芯片式數字聚合酶鏈式反應（DPCR）分析系統，也得到了渠道方的積極響應和認可，所有這些都給我們團隊很多信心。 接下來，科維思在產品開發的過程中，一定不會局限于數字 PCR 這一條產品線。我們會將技術平臺拓展到高通量測序，會從設備、試劑和耗材著手，形成一個完整的解決方案。與此同時，我們還將積極與國內外的專家學者展開合作，開發出更多的創新產品，全方位的覆蓋包括游離 DNA 和循環腫瘤細胞在內的腫瘤液體活檢的檢測需求。我們歡迎能有更多地高端人才加入到科維思的團隊，大家一起攜起手來，將創新這件事做得更好。