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数位顶尖医学专家云集,后疫情时代中国IVD技术将向何发展?

作者:周秋寒 2021-04-08 08:00

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北京时间截止2021年4月6日3:00,世卫组织最新数据显示,全球累计新冠肺炎确诊病例达1.31亿例,累计死亡超286.9万例。至2019年发生新冠疫情以来,国内目前的疫情虽有所缓解,全球的疫情情况却仍然较为严重。


中国能够快速的在一定范围内控制住疫情,离不开医务人员和检测企业的辛苦奉献。新冠对于全世界来说,是一次拦路的门槛,也是一次跨越的机会。过去一年多,在疫情的环境下诞生了许多无畏的人民英雄,也成长了许多IVD相关企业。


2021年3月27日-30日,由全国卫生产业企业管理协会分会、WILEY出版集团、上海市实验医学研究院联合举办的“创之声”第六届中国实验医学大会/WILEY体外诊断国际学术大会,第十八届中国国际检验医学暨输血仪器试剂博览会(CACLP),第一届中国国际IVD上游原材料暨制造流通供应链博览会(CISCE)在重庆悦来国际会议中心隆重举行。


本届会议以“质量佑健康·创新促前行”为主题,邀请了多位专家学者做精彩的大会前瞻报告,就国内国际先进实验医学及医院管理经验、创新医疗模式、如何进一步推进我国实验医学发展及医院管理进程和健康中国战略的实施等展开对未来中国实验医学和医学管理思路的深入交流和深层探讨。


后疫情时代,中国IVD技术将如何乘风破浪走向世界?让我们来看看专家学者们的最新情况分享,以下是部分摘录内容:


肿瘤免疫治疗时代到来,新兴疗效预测标志物TMB在探索中前行


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周晓燕  复旦大学附属肿瘤医院病理科副主任、分子病理室负责人、中华医学会病理学分会分子病理学组组长、卫计委PQCC分子病理质控组副组长


“生物治疗是目前知道的唯一一种有望完全消灭癌细胞的治疗手段,21世纪是肿瘤生物治疗的时代。”——2000年美国“国际肿瘤生物/免疫治疗及基因治疗”年会总结报告


在肿瘤免疫微环境中,肿瘤细胞表面或微环境免疫细胞过表达PD-L1,PD-L1与T细胞表面PD-1结合,导致T细胞功能抑制、免疫逃避,这是肿瘤发生和及进展的重要机制。而通过PD-1或PD-L1抗体与T细胞表面受体或肿瘤细胞配体结合,使T细胞发挥正常功能,这是免疫检查点抑制剂临床应用的基础。


如何筛选合适的患者应用免疫治疗,确保治疗疗效。这需要研究探索免疫检查点抑制剂标记物。目前研究显示有很多因素可能与免疫治疗的敏感性或耐药有关,如PD-L1蛋白表达、错配修复缺陷(dMMR)、肿瘤突变负荷(Tumor mutational burden,TMB)、肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)、突变相关新抗原、RNA表达谱,基因突变 (如LKB1/B2M)等。


其中,TMB是指肿瘤基因组去除胚系突变后编码区内每兆碱基体细胞突变数量,肿瘤TMB越高,一定程度代表新抗原越多,肿瘤免疫原型越高,T细胞反应和抗肿瘤反映越强。


在多项肺癌的临床实验显示,TMB与单药免疫治疗(如纳武利尤单抗、帕博利珠单抗单药治疗)疗效有关。在TMB高的肺癌患者中免疫治疗疗效显著优于化疗,而在TMB低的肺癌患者中未显示与化疗的显著差异,但在联合化疗的免疫治疗中肿瘤TMB高低与治疗疗效均无显著关系。


目前,TMB在肺癌中应用具有不确定性或应用价值较少。而在临床试验KEYNOTE-158中,多种晚期肿瘤(如肛门癌、胆管癌、宫颈癌、子宫内膜癌、胸膜间皮瘤、神经内分泌肿瘤、唾液腺癌、小细胞肺癌、甲状腺癌、阴道癌)中TMB-H患者接受免疫治疗后客观反应率高于非TMB-H的患者。TMB也因此作为第二个泛实体瘤免疫治疗分子标志物获FDA批准用于帕博利珠单抗单药治疗。


TMB检测通常采用大肿瘤panelNGS方法,进行突变评估具有如下优点:可识别性——可识别突变类型并推断新抗原负荷;可对TMB进行定量检测、识别更适合免疫治疗的患者;NGS检测具有高覆盖率和高通量分析的优点,同时能够检测罕见体细胞突变、可提供已知驱动突变信息。


TMB作为一个新兴的疗效预测标志物,也存在一些目前还未解决的局限:检测产品多,但不同产品算法不同,缺乏标准化和归一化。且TMB分析还存在分析时间久,价格昂贵,需要的专业知识和技术较为复杂等问题。


总之,TMB的临床价值尚在探索中前行。未来,TMB分析如何走向临床?还需要更多的临床实验、更多的中国人数据、更多检测方法来进行验证。


临床检验,新发突发传染性疾病防控 “吹哨人”


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王雅杰  首都医科大学北京地坛医院检验科主任、主任医师、教授、博士研究生导师,美国波士顿大学访问学者


2021年,全球疫情仍在持续流行,变异菌株不断出现,我国疫苗接种率仍比较低,离较高的人群免疫保护水平还有很大距离。来自高流行地区的人员入境或者物品入境仍然有可能增加我国境内疫情传播风险。


我们应该在疫情趋势向好前,世界大门打开前做好准备,坚持“外放输入、内防反弹”的原则,为新冠疫情的好转奉献一份力量。这其中,临床检验占据着极其重要的作用,它在新发突发传染性疾病诊断中发挥着疾病防控“吹哨人”的职能。


临床检验在疾病诊断中承担着重要的责任,却也有相应的挑战。由于在平时检验工作中会接触高风险性的样本,要求进行必要的生物安全防护。


此次新冠疫情中,面对新发突发传染性疾病,提出了病原学检测的高通量、高时效性的需求。虽然检验结果出具需要越快越好,但保证快的同时也要确保报告结果的准确性。一个新发突发传染性疾病病例的确诊,它密切关系着一个社区、甚至一个城市的防控措施。


就新冠肺炎疫情为例,在疫情常态化的情况下,临床检验发展也迎来了全新的发展良机。临床检验的专业数据为新冠肺炎的诊断、治疗、预后判断、出院依据、病人临床特征、文章数据来源等提供重要依据。


许多临床检验实验室开始注重完善学科建设,如临床细胞与分子遗传学等专业;注重学科能力的提升,如急诊检测能力、发热门诊检测能力的重视与提升等。在未来,临床检验将多方联动防控疾病。学科间、实验室与临床、行政管理间的交流,将促进临床检验更好发展。


结核病实验室诊断技术进展及应用前景,质谱及分子诊断技术是未来应用趋势


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   同重湘   主任检验师、甘肃省传染病院、甘肃省公共卫生医疗救治中心、兰州市肺科医院检验科主任 


结核病传统的实验方法有涂片染色、培养。前者具有操作简单、快速、价廉、特异性好等优点,但是检测阳性率低,易造成漏诊;培养及相关药敏实验则需要一定的生长周期来观察菌落生长情况,结果报告时间较久,不能满足临床诊疗需求。


微生物质谱鉴定技术是现代快速检测方法之一,同时质谱也是微生物鉴定技术的发展趋势,质谱学方法具有省时、省力、省钱的三重优点。


在时间方面上,单个标本鉴定速度在几分钟内就可以完成,相比传统生化鉴定技术快8-48小时,比基因测序技术快2-4天。在效率方面,鉴定结果全自动,无人工主管误判的问题。耗材的高性价比则更省钱。质谱鉴定所具有的快速敏感特点十分适合高发突发的感染性疾病,如鉴定结核分枝杆菌等。


分子生物学检测方法则具有快速简便、耗时短、灵敏度高等优点。


结核病是目前世界上主要的高发传染性疾病,每年约有800万人感染结核,有200万人死于结核病,是当下威胁人类健康的重大传染病。只有先进的检测手段,才能发现传染源并加以消灭,基于不同原理的分子检测技术是当前应用最广泛的检测手段,分为以下几类:


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RNA作为分子诊断靶标的技术,如TMA技术:


它以rRNA为靶标,采用线性探针技术检测结核分枝杆菌复合群。TMA技术具有恒温扩增、反应快速、反应在单一试管进行,无需移液和清洗,产物为易自然降解的RNA,可防交叉污染等优点。


TMA技术也是唯一获得FDA推荐的涂阴样本快速检测技术,不使用PCR仪,无需专业PCR实验室认证。


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DNA作为分子诊断靶标的技术:


①TB-DNA技术:


TB-DNA检测技术具有灵敏高、特异性强、阳性率高于涂片染色和培养法等优点。但血液标本除外,它的MTB检出率极低。此外,TB-DNA检测的限制步骤在于DNA的提取:磁珠法提取DNA较煮沸裂解法和柱子法纯度高,选择合适的提取方法十分重要。


结核病的防控成效,取决于实验室的检测水平,因此新技术的发明并应用是重中之重。


②环介导恒温扩增LAMP:


该技术针对靶基因的6个区域设计4条特异引物,利用链置换DNA聚合酶在等温条件(63-65℃)下30-60分钟,即可完成核酸扩增。环介导恒温扩增不需双链DNA先变性成单链,扩增反应也在等温条件下进行,在15分钟到一个小时内实现109-1010倍的扩增。具有操作简便、快速的优点。


总之,结核病的防控成效很大程度取决于实验室的检测水平,新技术的发明并应用是重中之重。


基因检测诊断优于传统检测诊断,宏基因组学检测更具临床实用性和经济性


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董伟  北京华大医学检验所主任,曾获2002年度国家自然科学奖二等奖


1999-2003年,进行了人类历史上一次对生命最大规模的探索——人类基因组计划。它开创了合作新文化,开辟了组学新领域,催生了测序新技术。近年来,基因组技术在疾病筛查和诊断中都有快速的发展和广泛的应用。


1997年,人们首次发现母体外周血中存在游离胎儿DNA,2008年Chui和Fan两个研究小组利用大规模平行测序对胎儿进行T21检测,2010年国内临床NIPT(Non-invasive prenatal testing,无创产前检测)开始开展,2014年华大基因相关产品NIFTY通过国家药品监督管理局(NMPA)认证。


NIPT是检测胎儿染色体非整倍体灵敏度和特异性最好的产前筛查技术方法。除高风险人群外,无创产前检测在低风险人群中也有较好临床表现,多家协会指南建议NIPT可以扩展到全人群使用。


近年来,无创单病检测(显性新发遗传)发展迅速,国内首个针对于无创显性单病临床检测得以应用,相关临床检测结果数据良好:通过对66例临床样本进行胎儿软骨发育不全的双盲检测,无创检测结果与羊水检测结果一致率100%。


在全基因组2.0的基础上,更多显性单基因疾病的可以通过无创产前检测进行筛查,国内检测机构已可以将检测范围拓展至27种显性单病患病风险评估,实现显性单病出生缺陷的全面防控。


此外,基因检测在隐性单病的防控技术上也有突破。以地中海贫血筛查为例,研究表明以血常规筛查为主的地贫筛查存在着如下问题:74.8%α地贫携带者发生漏检、20.2%β地贫携带者发生漏检以及30.5%的α复合β地贫发生漏检。而高通量的基因测序将显著提高精确度,减少地贫筛查漏检率。


基因组计划在出生缺陷防控应用中以测序平台为支撑,进行遗传病的病因检测,从产前筛查一直延续到产后新生儿疾病检测。


在临床病原体检测方面,宏基因组学检测技术的优势得到了充分体现。宏基因组学的检测报告周期明显优于传统培养方法,可同时对上万种细菌、病毒、真菌、寄生虫进行检测,不同类型的病原体可提供相应分类层级的准确信息。该检测技术具有快速、全面、准确的优点。


随着临床试验的不断增加,将会有更多的临床数据证明宏基因组学检测的临床实用性和经济性,自动化和微流控技术将会进一步推动宏基因组学检测的临床应用,将会有相关的诊断方法获得医疗卫生监管部门认可。


2018年4月,高通量测序技术首次被写入呼吸相关指南。至今,宏基因组学在中重度感染、儿童感染、合并感染、新发与特殊病原等领域的应用不断得到认可。

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