科学网 › 标签 › 分子诊断 › 相关日志

标签: 分子诊断

相关日志

“精准医疗”又“被降温“了: 热度 4 SNPs 2019-12-11 15:36; 最近几天朋友圈里都在传一篇文章：原来Nature Medicine 上面刚刚发表了两篇和液体活检有关的文章，说用游离DNA测序可能有很多假阳性，因为测到突变许多不是来源于肿瘤细胞，而是源于克隆性造血。上面的文章出来以后引起精准医疗（肿瘤测序）公司和他们的投资人非常紧张，以为精准医疗的寒冬要来了。其实大可不必那么紧张，这篇文章不是精准医疗，液体活检的丧钟，顶多是一个警铃而已。凡事担心这类文章的公司和投资人都是本来就没有做透功课的创业者，或者是在资金寒冬到来以前没有做好棉袄的公司。问题不是出在精准医疗，液体活检这些概念，概念都是好的。问题在我们为什么去热追这些概念而不是发起这些概念？问题也不是发现cfDNA突变与组织突变的一致性不到1/4，问题是我们那么多做液体活检的公司和科研单位，为什么没有首先发现这个现象？跟踪我博客的读者都知道我从一开始就提醒大家，认为精准医疗是政治概念，需要冷静思考，找到自己的立足点。几年下来，许许多多肿瘤测序公司倒闭了，投资人的钱，政府的钱交了学费。可是我们真的学到什么了吗？我们缴付了昂贵的学费，应该学到原创的重要性。很可惜，无论是投资人还是创业者，有很多还是热衷于当最佳的老二！ Nature Medicine的文章后面真正的危机是，文章的作者肯定已经申请了专利，把如何过滤从克隆性造血带了的噪音的方法保护起来了。那么，怎样才能拿到这个专利的使用权？怎样才能绕过这个新的壁垒？增加的运营费用从那里来？我们又落后了一步，如何赶上？其实，所谓的克隆性造血就是我们免疫组测序早就看到的现象。在我上一篇博客里面有这样一张图：每个色块代表一个淋巴细胞克隆，色块的大小代表该克隆在体内（血里）的频率。左侧是正常人，右侧是肿瘤病人。那些很大的色块代表一些大克隆，就是所谓的克隆性造血。因为这些克隆的频率很高，说明他们的复制和繁殖率高，因此就能累积不少突变。不是说频率小的克隆就没有突变了，而是说小克隆的突变不容易被高通量测序发现，尤其是测序深度不够的情况下。知道哪些个体有大克隆或者克隆性造血，（并不是所有人，所有病人都有这样的大克隆），知道大克隆有多大，就应该能研发出更好的filter，把噪音去掉，提高诊断率。如果有人愿意和我们合作开发这个新的去噪音的技术，我很高兴合作。危机，危机，机会和危险总是共存的。碰到危机不是坏事，困难总是创新的机会和起因。麻烦就在危机也是别人先碰到，结果解决危机的方案也由别人提出了。上面的照片是我上次回国在上海路边拍到的，连理发店都推出精准剪发的项目了，难道精准这个词还有那么高的价值吗？一个概念热，都是有热钱涌入的关系。创业者要有寻求冷的能力和耐力才能最后胜出。不靠烧钱取热，踏踏实实地把功课做足，才会有后劲，才会享受到最后。相关博客：两篇捅破精准医疗泡沫的文章捅破泡沫动了谁的奶酪？给精准医疗泼点冷水; 个人分类: 免疫组库新领域|17057 次阅读|82 个评论

如果没有PCR: 热度 3 SNPs 2019-8-19 15:31; 因为发明了 PCR （多聚酶链状反应）技术而获得诺贝尔奖的 Kary Mullis 博士最近去世了。 PCR 是当代分子诊断技术的基石，我们每个人都应该自问一下，如果没有 PCR 我们今天会做什？我有机会发明 PCR 技术吗？知道 Kary 去世这个消息的时候刚好我陪同两个美国科学家访问南京：一位是我们哈森阿尔法生物技术研究院的院长，原斯坦福大学遗传学主任，人类基因组中心主任（他领导的团队完成了 10% 的基因组测序工作）， Richard Myers 教授；另一位是匹兹堡大学医学中心著名的肿瘤免疫学家 Michael Lotze 教授。他们都是我们新建的江苏省产业技术研究院免疫技术研究所的科学顾问。两位都在最近一年内三四次访问南京了。 L 教授更是轻装上阵，两个星期的旅途就背一个背包和一个他跑马拉松装衣服用的塑料袋。不过，包里放了十本一路上给同行朋友的书，我和 Myers 教授也各得到了一本， ”Making PCR” , 写的就是 PCR 发明前后的故事：两位教授都碰巧成了那个时期的历史见证人。 Myers 教授博士在伯克利的时候就认识 Mullis ，讲了几个他和 Mullis 的亲历故事，一个比一个 “ 精彩 ” ，精彩到不能留下笔录。而 Lotze 教授的经历则和 Cetus 公司的盛衰息息相关， Cetus 就是因为把赌注都押在了 IL2( 白介素 2 ）上才断了现金流不得不被兼并的。 L 教授被认为是 “ 白介素 2 先生 ” ，是最早把白介素 2 用于肿瘤免疫治疗的。 “Making PCR” 这本书客观地记录了 PCR 的发明过程：它的确是 Mullis“ 狂想 ” 出来的，但是也是 Cetus 的几个科学家把它动手做出来的。从Mullis设想到PCR到别人把实验做出来中间隔了二十个月！杜邦公司曾经挑战过 PCR 专利，但是没有胜诉。他们认为所有 PCR 技术的基本元素早在 Mullis 在 83 年春天想构想出这个技术以前就已经存在了。的确， DNA 多聚酶，寡核酸引物， dNTP 等关键元素都已经被研究透了。可是， Cetus 律师团的理由也很充分：既然所有这些元素都已经存在了十几二十年了还没有人想到 PCR ，恰巧说明这个技术不是那么显而易见的。不然，张三早就研发出来了。 Mullis 之所以能发明这个技术，除了 LSD 的功劳以外（他自己也多次提到兴奋剂的独特作用），更关键的是他脑子里面装满了让他 “ 头大 ” 的问题：他非常痛恨当时流行的分子诊断方法， Southern blot 。我 86 年去美国留学，踏进实验室的第一个实验也是 Southern Blot 。整个实验做下来要一两个星期，包括基因组 DNA 提取，限制性内切酶处理，电泳，转膜，烘干，制备放射性元素标记的探针，杂交，清洗， X 光片曝光，洗印胶片等步骤。 Mullis 非常希望能逃避这些繁复的工作。除了有令他 “ 头大 ” 的问题之外， Mullis 还有两个别人没有的优势：（ 1 ）他是寡核酸合成实验室的主任，手头有别人没有的资源和基础知识；（ 2 ）他那段时间很着迷电脑编程，尤其是对 Loop 功能很欣赏。这就使他比别人更容易想到链状反应。 L 教授送书给我们的一个目的就是学习早年生物技术公司 Cetus 的创业经历和经验教训。当初 Cetus 可算是生物技术领域的明星，上市后集资一亿美金，是生物技术行业没有先例的。拿到大笔钱后迅速扩张到几百号人，科研创新全面开花，但是很难锁定一个重点。最后找来一位 “ 有经验 ” 的管理者，把宝都押在 IL2 上面，最后不得不把 PCR 技术 “ 廉价 ” 三亿美金转让给了罗氏。公司经过风风雨雨最后不得不被邻居小公司 Chiron 收购。如果当初把宝押在 PCR 上可能 Cetus 今天就是另一番天地了。我第一次听到 PCR 是 1987 年，我在 UAB 读医学遗传学博士的时候。在我们的 Journal Club 上研究生 Theresa （她后来去 Francis Collins 实验室做博士后）讲解了 Saiki 为第一作者的那篇发表在科学杂志上的 PCR 用于分子诊断的应用文章（ Kary 拿诺奖的那篇 PCR 方法学的论文被科学和自然杂志拒稿发到二线杂志上）。我当时认为这个技术没有多大用途，因为需要扩增靶点序列，既然已经知道了序列还有什么用呢？因为我们当初的 “ 头大 ” 问题是要克隆未知序列。不过，我还是系里面最早学会实用 PCR 的人。我的第一篇论文（发表在 PNAS 上）也是发明了一个基于 PCR 的给未知基因做染色体定位的方法（ CM-PCR, chromosome microdissection PCR. 就是通过显微微切割从载玻片上拿到染色体片段作为模版进行扩增从而给基因定位的方法）。渐渐地，我体会到了 PCR 的强大威力，它的最大卖点在于他是提高分子诊断信噪比的最佳手段。如果没有 PCR ，如果我们还是使用 Southern blot 类似的方法，我们为了提高信噪比，就只能设法去扩增杂交后的探针信号强度。 PCR 则是从源头上增加了靶点上的信号强度，使得探针很多情况下都没有必要了。毫不夸张地说，没有 PCR 技术就没有我的今天。我创办了六七家公司（ Genaco, Diatherix, iCubate, iRepertoire, MyImmuneBank, 元仓，健谱）都是基于 PCR 技术的。我没有用过 LSD ，还不知道它的好处。估计把我放到八十年代初在 Cetus 工作也可能发明不出 PCR 技术。不过，我在 PCR 的基础上研发了三个多重 PCR 技术（ temPCR, armPCR, damPCR) 算是把 PCR 技术发扬光大的一个好的案例吧。我之所以能研发出这些技术，根本原因还是有需求。和 Kary 当年一样，我也有令我 “ 头大 ” 的问题。创新的起点都是一个现实社会中的 “ 痛点 ” ，痛得越大，需求就越大。这样的机会比比皆是，创新的机会也是如此。许多讲 PCR 发明人的文章都去翻出一些花边新闻来讲，那些娱乐性的文章不看也罢。人无完人，诺奖也不是按照道德标准来发的。 Kary Mullis 的一生活的很精彩，他的发明也让许许多多我们这样的人活的很精彩，更让无数的病人直接收益，这还不够吗？相关博文：染色体微切加PCR 多重PCR技术; 个人分类: 生物技术创新创业|16963 次阅读|3 个评论

美国一精准医疗明星公司突然关门: 热度 4 SNPs 2019-3-7 10:19; 刚刚去旧金山才听说，精准医疗诊断公司CardioDx在年初的时候突然关门：我在三四年前曾经特地去访问过这家公司，他们当时是我们iRepertoire公司的一个客户，希望通过免疫组测序找到心脏病的新的诊断指标。他们唯一的商业化的诊断项目是，Corus CAD, 是一个类似 Genomic Health 的OncoDX的产品。Genomic Health 可以说是精准医疗的先驱了，他们用的不是二代测序技术，而是用“古老”的实时PCR，同时定量地分析二十几个基因的表达图谱，经过综合分析来决定乳癌病人是否需要做进一步的化疗。每个病人收费三四千美金，因为几乎所有保险公司都付费，所以公司盈利状况一直很好。和Genomic Health类似，CardioDx也是用实时定量PCR分析一些血细胞表达的一些基因，希望通过这个检测来决定有心脏病症状的病人是否需要做进一步更贵的导管造影等介入性检测。所检测的一些基因都是通过高通量基因表达芯片研究病人和对照组找到的代表疾病状况的biomarker. CardioDx已经成立了十五年了，经过多轮集资，总共集资将近三亿美金，也有像GE, KPCB等名牌风投撑腰，更有高知名度的经理人和董事会。在2013年左右获得美国政府医保(Medicare)的认可，所以估值大涨准备上市的。据报道，突然关门是因为Medicare撤销了对这个项目的报销认可。而导致这个事件的起因是2015年有公司内部员工向法院投诉他们有种种作弊行为，其实Corus CAD检测并没有公司宣传的那么神奇，根本没有“精准”起来。附件是公司自己发表的论文和有关公司倒闭的跟踪报道。 California Lab Company Closes After Negative Medicare Decision - The Dark Intell.pdf CardioDx paper.pdf 我写这篇博文的目的不是说精准医学的大方向错了。我以前也有过对精准医疗泼凉水的论调，但是都不是说精准医疗不对，而是希望大家能冷静地思考，从这些公司的失败过程中吸取教训。那么，为什么Genomic Health能成功，CardioDx就失败了呢？是科学的问题？技术的问题？还是管理的问题？我认为都有：（1）同一个技术路线，不一定适合不同的病。都是通过芯片定量分析基因表达图谱，乳癌患者可能有指导作用，换到心脏病上可能就不行了。归根结底还是一个信噪比的问题，血液当中疾病信号是否够强，够稳定，有足够的生理病理意义？（2）技术上，实时定量PCR在同时评估多个基因表达的时候很难做到定量。因为扩增每个靶基因的引物都有不同的扩增效率，不同人设计出来的针对同一个基因的不同引物做出同一个标本的定量结果都可能相差很远。所以所谓定量都是一个漂移不定的数字。（3）管理层面上看，拿了大笔风投的钱，压力巨大，如果把握不住过早地把一个产品推向市场，后果不堪设想。前段时间国内的许多热钱投向了精准医疗公司，一夜间有几百家用二代测序做肿瘤精准治疗的公司。CardioDx这个案例给我们大家都上了一堂课。我们不妨自问一下：（1）我们现在做的项目真的给病人带来好处吗？（2）我手头的项目科学性没有问题了吗？（3）我的技术路线对吗？不能为了赚钱放弃了对这些最最根本的问题进行充分的思考。相关博文：给精准医疗泼点冷水再给精准医疗加点温比精准医疗更高的境界：精准死亡; 个人分类: 生物技术创新创业|19393 次阅读|39 个评论

创新需要博学多才吗？: 热度 20 SNPs 2017-12-30 04:43; 昨天的博客讲我很愧疚，很无知，竟然在40年后才注意到一个重要的发现（古菌）。今天，我想给自己找个台阶下。我觉得不一定过多的怪罪自己的“无知”，知识太多不一定就有助于创新。我觉得创新需要多才，但是不一定要博学。创新者需要的是一般人说的“脑子灵”“小聪明”，而不是能大段背诵教科书的书呆子。这和电脑类似，电脑的信息处理分这么几个部分：电脑真正用的信息都在RAM以上的单元里，放在硬盘里的信息储存时间长，但是使用的时候是要调出来放到RAM和CPU里面才能出活。说一个人的知识渊博，博览群书，实际上说的是他的硬盘里有多少文件夹。这种人不一定就是创新型人才。因为把信息储存起来和把信息使用起来需要不同的机制。RAM大的电脑可以同时打开几个应用软件：Word, Excel, Powerpoint...而且能在不同的应用软件之间跳来跳去。如果你的电脑硬盘大得不成比例，能装很多很多信息，那你不是产生很多数码垃圾，就是储存了大量数码垃圾。比较善于储存知识的人都有一些记忆技巧，要把信息分门别类放在不同的文献夹里，不但要格式化，还要有索引，便于“回忆”。可创新者的RAM里的信息就不一样了，其功利性更强，即时性的，活跃的，相互碰撞的。我不是说知识渊博不好，我想说的是，创新不是个体的，需要一个团队。一个创新团队要有各式各样的人才，多样性的团队，才是最佳的组合。如果你没有这么一个团队，最好给自己创造各种各样的机会，能够碰到各式各样的人，多交流，才有创新的机遇。比较难的是，找到一个愿意和你合作的“另类”。因为很多“博学多才”的人都错把自己的硬盘当RAM了，自以为满腹经纶，动不动就引经据典，总认为掌握着真理，不是看不起人，就是高估自己。不过，只要你留意，总能找到能和你配合好的伙伴的。知道自己之短，才会欣赏别人之长。能把硬盘的“右”和RAM的“左”结合起来，才是创新的引擎。包容，理解，欣赏对方，才能进步。相关博文：什么样的知识越多越反动？用一只眼去发现真理？乱和多样性才是健康的。; 个人分类: 生物技术创新创业|11889 次阅读|21 个评论

精准医疗又上了审判台？: 热度 6 SNPs 2017-12-20 03:09; 上周JAMA Oncology上面发表了两篇文章，一篇评论，讲述精准医疗不够精准的问题：去年也是这个时候，两篇质疑精准医疗的文章引起业界关注，我也写了一篇评论文章。上面这篇评论归纳得很好。任何一个临床检测都要满足两个基本要求：（1）实验室检测的准确性；（2）临床的有效性。去年的两篇文章讨论的是临床有效性的问题，认为肿瘤的异质性决定了很难达到精准的目的；而最近两篇文章则讨论的是实验室准确性的问题。很简单，四十个标本一分为二，分别送给两家著名实验室（Guardant Health, Personal Genome Diagnostics)，结果缺乏起码的可比性: 如果两个公司提供的检测服务可比性强的话，上面这个图应该是一片绿色。这些病人是确诊了的，有转移的前列腺癌的病人，不是没有症状个体的早期诊断，也不是有症状的个体用来确诊，而是确诊了的病人，而且已经有转移的病人。按说信号应该很强，测序技术又超敏感，不该有可比性差的结果。上个月，美国FDA刚刚批准了一个 MSK的NGS肿瘤panel ，消息传来，国内基因诊断公司个个欢欣鼓舞，好像打了一针强心针。可是上面这篇评论也指出：“approval of a tumor biomarker test by the FDA does not necessarily imply that it should be ordered or used to direct patient care. 到底谁说了算？精准医疗是否还有前途？到底谁说了算？是公司？风投？医院？FDA？都不是，最有发言权的是病人的疗效！拿着两个实验室给出的结果，医生该怎么办？病人会获利吗？我体重大概170磅，走到哪里称体重，只要磅秤是准的，都应该是170磅。那么号称精准医疗的基因检测，最有前途的“液态活检”，客观标准该如何定？疾病信号重复性差是常见的问题，不是NGS特有的。把任何一个标本送往不同的实验室检测得到的数据很少有100%吻合的，一般10%，甚至20%以内的误差是可以耐受的。这里面有技术问题，也有生物学上的问题。技术问题是不同的核酸提取方法，二代测序建库方法，测序平台，数据分析等每个环节都能引入噪音；而生物学问题就是两个寄到不同实验室的标本（同一个人）本来就不同。上述论文在两个实验室得到数据出入太大的原因可能是两个方面都有问题：实验方法差别太大，还有就是标本本来就有生物学上的差异。其实他们应该再加几个数据点，把同一个病人的标本分成两份当做不同标本，看看测试单位的技术平台可重复性如何。不过两个医生相信了测试公司自己出具的特异性，敏感性，可重复性数据，所以不做这个比较也是有情可原的。这些文章都是健康的讨论，不是说精准医疗不好，而是说精准医疗的道路漫长，急不得。只有踏踏实实地把功夫做到了，让病人能够获得实实在在的效益，产业化才有后劲，赚钱，心也踏实。所以，我们还是要关心精准医疗，尤其是液态活检，是否已经是一个成熟了的东西，过早，过快地市场化是很令人担心的。临床实践中还要防止另外一个极端，不是所有的临床检验项目敏感性都是越高越好。如果太敏感了，健康人的身上也有癌基因的突变，是否每个人都要“治疗”？实验室敏感性不等于临床敏感性。最后把关的还是病人的疗效。还应该问的一个问题是，这类论文很简单，为什么国内的医生没有写？太多公司的产品了，没法比？还是不想比？比了也没有用？相关论文：两篇捅破精准医疗泡沫的重要文章捅破精准医疗泡沫动了谁的奶酪？用“整体健康”代替“精准医疗” 比精准医疗更值得做的; 个人分类: 生物技术创新创业|12563 次阅读|7 个评论

摄影艺术与诊断科学: 热度 4 SNPs 2015-11-16 02:44; 科学要严谨，艺术要奔放，两者本不相融，可是常常有密切相关。最近分析免疫组测序数据，脑子里整天想的都是如何提高诊断信号，如何降低背景。突然发现，这些信噪比的调节和摄影很相似：把光圈放大，曝光时间长些，收集到的信号就多，可是背景噪音也会跟进来。如何调整光圈，快门，ISO来得到最好的照片？这是著名的曝光三角关系：首先是胶片的感光度（ISO), 是相机（胶片）对光线的敏感度；光圈，决定收入光线的量；快门，控制曝光时间。拍摄时，根据被拍摄人（物）所处的环境来决定三个曝光因素：场景明亮ISO就低，光线不足就用高ISO; 拍摄静物可以放慢快门，拍摄运动中的物体就要用快些的快门；光圈主要控制景深。分子诊断也可以和摄影艺术做比较：高通量测序就好比是把“光圈”打开，又使用“感光度”相机，信号进来多了，可是噪音也多了。如何滤掉噪音，保留信号，就需要认清信号和噪音产生的性质和环境。优秀的摄影家首先对手头的工具了如指掌，对相机的感光度，光圈，快门等的调节得心应手；光有技术平台和熟练操作能力还不够，他还要到处游历，还要读书万卷，于是才有机会捕捉到“柯达瞬间”。优秀的分子诊断开发者所使用的工具（高通量测序仪，PCR仪等）可能没有什么特别的，而他要寻找的“柯达瞬间”就是那些独一无二的诊断信号了。所以，诊断技术的研发首先要求研发者熟悉技术平台，知道有哪些环节可以调整从而得到最佳的信噪比，知道高通量测序仪的ISO是什么，光圈在哪里，快门又在哪里，然后，根据不同的疾病（拍摄对象）做相应的调整。这是一篇有感而发的博文，因为最近发现了几个类似ISO, 光圈，快门的免疫组测序分子诊断的调控机制，知道了怎样才能增加非特异性的信号，滤掉噪音，识别特异性信号。比如，建库的方法就相当于ISO。如果没有很好的免疫组扩增技术，“感光度”就很差，信号既是有也看不见；测序深度相当于光圈，能控制让多少相关信号进来；快门则是取标本的时机，抓不准就模糊了。或许，有人会认为这些微调是在按摩数据，使之符合某个模型，不是严格的科学。其实，检验一个诊断是否过硬很简单，标准就是：病人总能被识别，非病人总不被误诊。前者是敏感性，后者是特异性。相关博文：研发诊断的创新宝典; 个人分类: 免疫组库新领域|8444 次阅读|4 个评论

高通量测序技术能淘汰PCR吗？: 热度 14 SNPs 2014-1-22 08:27; 上周在旧金山的JP摩尔根医疗大会上拜会了十多个风投公司和诊断公司的主管们。在和其中一个大型诊断技术公司的主管讨论的时候他们画了这样一张图：他们认为，现在的分子诊断市场是定量实时qPCR为主，多重PCR(mPCR)开始引起大家的重视，可是早晚会被高通量测序（NGS）所替代。所以，他们在选择技术平台的时候就有两条道路：直接进入NGS，还是经过mPCR过度一下？我觉得这个认识有个误差，他把NGS和mPCR对立起来了或者对等起来了。从表面上看，PCR和NGS都是检测DNA分子，好像是一样的，可是实际上不是那么回事。分子诊断需要有三个主要步骤：核酸提取（标本处理），信号扩增，信号检测。而NGS实际上是一个高通量的，高精确度的检测平台，并没有完成信号扩增和标本处理等步骤。而没有信号扩增在许多诊断来说都是不行的。我以前讨论过，各种诊断实际上玩的都是信噪比，疾病相关的信号在病人标本中总是躲藏在背景噪音里面，而如何能快速，准确，便宜地去掉噪音，检测到信号，就是诊断的真谛了。就拿癌症的个体化医疗来说，需要检测几个，几十个基因里面的几百个突变，然后根据突变谱来决定用什么药。所以那几百个突变就是信号，而整个基因组DNA就是背景噪音。更复杂的是，突变有时仅仅在一小部分细胞中有。所以如果你把病人标本拿来，不做任何信号扩增就去测序，得到的绝大多数信息是正常细胞基因组的信息。在这么强大的背景噪音下，检测的特异性和敏感性就都成问题。不但如此，因为花费大量的人力和财力来做测序得到的99.99%都是无用的信息，相当于高通量地产生垃圾。所以，即使有NGS，人们还是离不开PCR，更离不开mPCR. 除非是三代测序，做单细胞全基因组测序，而且能预先拿到疾病特异性的单细胞标本。那又是一个新的问题和挑战。换句话说，NGS不是要淘汰mPCR, 它更需要mPCR喂它充满疾病信号的文库来测序。如何更好地用mPCR配合NGS才是值得探讨的问题。从去年十月份伴随Illumina公司在亚洲走了几个国家路演以后，我就在思考如何把iCubate技术平台，PPI等技术和NGS接轨的问题。在此之前，我们已经开始销售用iCubate为免疫组库测序自动建库的卡盒，美国，台湾，韩国，日本，中国都有客户。现在我们正在开发其他targeted sequencing panel, 比如结肠癌相关的突变等。而我们的最终目的，是研发出一套软件，把人类基因组所有外显子扩增的引物都设计好，让用户自己挑选基因，合成引物，放到我们卡盒中就成为他们的产品，下接NGS平台（主要是Illumina的几个测序平台，也可以用Life的）。总之，不能简单地认为NGS可以淘汰PCR或者多重PCR。不能忘记，诊断永远是在玩大海捞针的游戏：信号是针（突变），背景噪音是大海（基因组）。; 个人分类: 多重PCR技术|29143 次阅读|22 个评论

如何评估分子诊断项目？: 热度 4 SNPs 2013-12-17 04:10; 最近有几个风险投资公司，药厂，医疗器械公司，甚至电器公司跟我咨询有关分子诊断市场的事情。大家都知道分子诊断很新，在国外也很热，可是在国内是否有市场，该如何做这个市场，许多人都不清楚。这篇博客的目的就是粗线条地谈谈分子诊断，介绍几个概念。用三分钟看完这篇文章，谈起分子诊断你就该有点自信，至少可以冒充内行了。诊断的意义无可非议，没有诊断就没有治疗，诊治不能分家。所以诊断是医学实践的根本。（一）诊断所要回答的问题不管什么诊断，要回答的问题就是三类：（1）我健康吗？（2）我有xx病吗？（3）我该如何治疗？问第一个问题的是健康人群；问第二个问题的是有症状的人群；问第三个问题的是明确诊断的病人。回答不同的问题，服务的人群不同，市场不同，商业模式也可能不同。比如，回答“我健康吗？”这个问题所针对的是健康体检的人群，这个人群量大，需要一般疾病的筛查信息，对检测实验没有很紧迫的时间要求，所以可以集中起来在中心实验室一起用高通量的方法做；而回答另外两个问题的时候就需要愈快愈好，因为信息可能是人命关天的，所以需要诊断随时随地做。量大的，对时间要求不高的诊断价格可以便宜些，而那些时间紧的诊断，对信息精确度要求比较高的诊断，价格就要高些。疾病诊断，指导治疗的诊断，市场准入（报批）也比较难，所以价格也更高。（二）与诊断相关的技术问题不管什么诊断，所要解决的技术问题都是一个信噪比的问题。诊断需要把疾病相关的信号从病人标本中分离出来。这就需要对疾病有很全面的了解，知道疾病相关的生理，生化，解剖，病理等特异变化。一般来说，标本越接近病变越好；检测指标特异性越强越好；标本越容易拿到越好（血液，尿液等侵犯性比较小的标本比组织活检要好）；检测指标越稳定越好；检测手段越容易，越便宜，越快越好。另一方面，噪音越低越好。噪音可能来源于标本，也可能来源于实验手段或者设备。诊断特异性极强的（信号强，背景低）的技术，价格也更高。一般这样的诊断都需要长期科研，搞懂发病机制。所以需要多年的研发积累。（三）分子诊断的特点通常所说的分子诊断就是通过检测核酸（DNA, RNA)来做疾病诊断。和生化诊断，免疫诊断比，所不同的是检测的信号不是代谢产物，不是免疫相关的抗原抗体蛋白。一般认为，分子诊断特异性比较高，因为它跟病因的关系更密切，因为所有疾病都可以被认为是一个表现型，而导致这个表现型的一定有基因型基础，直接查基因型就应该比表现型更直接，特异性更好。（四）分子诊断的弱点分子诊断的一个缺点就是它看点不看面。一个实验就分析一个基因，可是一个表型可能和许多基因型有关。所以需要高通量测序（检测技术），多重PCR（扩增技术）。（五）分子诊断的一般步骤分子诊断有三个主要步骤：标本处理（核酸提取），信号扩增，信号检测。当然，人们的需求是越快越好，越小越好，越便宜越好。而且，前提条件是特异性好，敏感性好，可重复性好。其实，只要掌握了上述五个基本概念，你就可以去评估分子诊断技术了。这个图概括了上面几个问题：有了这些基本概念，就可以去投资，合作，或者寻找研发的方向了。比如，看一个项目是否值得投资，你就知道该问哪些问题了：（1）这个项目所针对的人群是谁？是健康体检？是疾病诊断？还是指导治疗？这样你就知道该项目的市场有多大潜能，也知道该有什么样的商业模式了（是提供技术？产品？服务？还是信息？）。（2）这个项目如何解决分子诊断技术难题的？他们要做什么病的诊断？信号是什么？噪音哪里来？如何去掉噪音？标本是什么？（3）技术有什么特点？核心技术是标本提取？信号扩增？还是信号检测？或者是对现有技术的一个整合？市场上的竞争对手有哪些？和竞争对手比优缺点在哪里？明了了几个大的概念，评估项目就有的放矢，提出的问题也就比较关键了。相关博客：一滴血诊断肿瘤有多难？分子诊断技术开发：吸取他人的教训回忆父亲让我做的第一个实验我要革命！革现有诊断技术的命。; 个人分类: 生物技术创新创业|15798 次阅读|5 个评论

这个讲座不能错过: 热度 2 SNPs 2013-11-22 04:10; 今天，我们研究院来了一个客人，LifeTechnology （现在和ThermalFisher合并了）的医学科学部的总裁，Ronnie Andrews. 我认识Ronnie也有四五年了，他原先是肿瘤诊断公司Clarient的CEO, Clarient几年前并购了研究院內的一家肿瘤诊断公司，Applied Genomics。后来Clarient也被GE收购。Ronnie在GE干了一段时间又去了LifeTech继续做他的肿瘤诊断。他对肿瘤诊断情有独钟，因为他祖母在他很小的时候就被诊断为乳癌，叮咛他“go do something about it! 今天他的演讲没有很多学术细节，但是有很多行业内幕，所以我更感兴趣。坐在第一排，下面是他的幻灯片：引用爱迪生：“机会被常人错过，因为他穿着工作服在干活” 六十年前的一篇自然杂志上的论文，揭开了分子诊断的序曲。可是今天，我们离终点还很远很远。 LifeTech是一个把测序信息民主化的公司，“她是一个信息公司，刚巧有个技术平台而已。” “肿瘤细胞的本质就是能动性极高的，生存力极强的，四方出击的，能工巧匠样的我们自我的拷贝”。搞基因的，搞表达的，搞蛋白的，搞细胞的常常局限在自己的领域，其实，我们应该站在更高的层次看肿瘤。幻灯片中右下角是一个病人肺癌治疗前后的影像。知道他对某个药物敏感，给他了二次生命。美国的病人千方百计地“走后门”设法参与药厂的临床实验，希望成为第一批被治愈的病人。因为不这样，后果是可想而知的，只有去赌一把，才有希望。越是绝望的病症，病人越敢赌。 “安吉丽娜效应”几乎改变了LifeTech的商业模式。因为个体化肿瘤治疗的呼声很高，而科学能给予的还远不能满足这个需求。十年前，医生和病人一对一的时间平均是30分钟，现在只有15分钟，今后会变成7-8分钟。在这么短的时间里把病症的诊断和治疗说透需要对很多信息进行整合。幻灯片中间的五个领域就是LifeTech现阶段的重点。如何把大数据变成行动指南，这是他们每天都在想的问题。 LifeTech在2020年会成为一个什么样的公司？在病人和治疗之间需要很多信息，他们就是提供这个信息的公司。达到那个远景规划有还有哪些挑战？这些就是需要解决的问题。认识到解决复杂疾病的诊治象登珠峰一样，需要团队和牺牲精神。还特地提及“需要韩健博士他们做的免疫组库”等多领域的合作。他看上去很幸福，因为他在末尾引用了罗斯福的名言“人生最高奖赏就是能为值得奋斗的事而努力工作”。 Ronnie是个很好的演讲者，他知道今天的主要听众不是科学家，而是一些小公司的创业者，所以他的演讲内容也很少涉及具内课题。但是我们还是能从一个大公司的高管那里得到很多有价值的信息：（1）技术重要，但内容更重要。他们把技术做得越来越便宜，不会把自己逼到一个死角。所以第三张幻灯片里面所传递的信息就是：“内容为王”。我以前也写过相关博文（见下面的连接），认为生物技术公司不能仅仅看好自己的“本行”，要设法把自己做得最好的东西廉价（最好是免费）给出去，设法从内容上去赚钱。（2）市场重要。如何进入市场是他们非常关心的问题。讲座完后问答的时候，我提问“Illumina已经拿到FDA的报批，你们什么时候能拿到？” 他的回答是：“大概明年。我们要批的是肿瘤个体诊断的产品，不是遗传病，难度比较大些。” （3）团队精神。知道自己的长处，也知道自己的短处。不是强调自己全能，而是强调需要合作。（4）倒数第三张幻灯片讲的是挑战和难点，也透露出我们这些小公司的机会。如果我们能够帮助解决这些问题，我们就在市场上创造出了独特的价值。这个讲座等于是一个战略务虚会，说的是过去六十年和未来二十年的事。而我们这些整天忙忙碌碌低头拉车的人很需要不时地抬头看看路。不然，我们的辛苦很可能白费了。讲座结束后他来我的实验室，我给他看了iCubate技术平台，并跟他讲我们在做把iCubate用到NGS全自动建库上。他很感兴趣。另外，他对免疫组库在肿瘤诊治方面的应用很感兴趣。明年初，他要带领LifeTech做Business Development的团队和科学家们专程访问我们研究院，寻求更广泛的合作。他的老家是乔治亚，也是南方，我们临州，有本能的亲和性。相关博文：创新：内容为王，用户为后。 “功夫在诗外”：麦当劳其实是一个地产公司; 个人分类: 生物技术创新创业|6663 次阅读|2 个评论

我要革命！革现有诊断技术的命！: 热度 19 SNPs 2013-2-1 01:42; 一说“我要革命！”就一定让人联想到阿Q, 一种无奈的，可怜的无畏精神。但愿我的革命不是在发扬阿Q精神。革命，就是要从根本上改变一个（没落的）具有统治地位的体制。革现有诊断技术的命，就是要彻底改变现有的诊断方法和途径。不过，我首先得说服人们现有的诊断技术有从根本上改变的必要。疾病的诊断，大体上有这样的分类：（1）根据症状进行的诊断；（2）根据检验证据做的诊断。根据症状进行的诊断不够精确，因为许多疾病可以共有同一组症状。而根据证据做的诊断又有特异性的和非特异性的（直接的或者间接的）。最理想的诊断是病因诊断：找到直接导致疾病的原因，比如感染性疾病在患者体内找到病原体或者遗传性疾病找到突变基因。这类的诊断被认为是最直接，最精确，对治疗也是最有指导价值的。而我想要“颠覆”的恰恰就是这种病因诊断。病因诊断不是不对，而是不够好，不够方便。有两个原因：（1）多样性。病因有多种多样，所以需要通过检测核酸，蛋白，代谢物，影像等各种手段来寻找；（2）多源性：病因发生在身体的各个部位。这两个原因就导致诊断技术的多样化，诊断标本的多源化。这，就是“革命”的必要性。因为我们需要一个更好，更方便，更准确的方法。那么，是否有比病因诊断更好的方法？是否有一种方法能克服病因多样性，多源性的缺点，用一种统一的方法，检测一个标本，而完成许许多多疾病的特异性诊断？我认为有，那就是免疫组库测序技术。在一年前的一篇博客中我有这样的解释：从阴阳的角度看免疫系统的功能： 1. 免疫系统对外抗感染为阳；对内防突变为阴。 2. 对外太过则为炎症；太弱则为感染。 3. 对内太强为自身免疫疾病；对内不利则发生肿瘤或癌症。 4. 对外或对内太强都导致组织损伤。 5. 对外或对内太弱都有异常增生。因为人类的几乎所有疾病都表现为组织损伤或者异常增生，因此免疫系统就几乎和所有疾病都有关系。疾病特异性的免疫系统变化可以通过高通量测序来分析，高通量测序可以精确到细胞水平。因为每个（后天）免疫细胞与特异性抗原的特异性结合（通过特异性的CDR3区）都是T或B细胞受体决定的，所以我们希望通过比较正常人和病人的免疫组库来找到疾病特异性的CDR3序列。这里强调的是“无论肌体生了什么病，免疫系统都知道，而且会引起必要的特异性反应。”换句话说，我们生病的时候，免疫系统已经为我们做出了明确的诊断。我们唯一需要做的就是去把这个“上帝”做出的诊断读出来。之所以说这是一个诊断技术的革命，因为它首先是一个观念上的革命：现有的诊断技术注重寻找病因，寻找那些直接导致疾病的原因；而我们的技术是去寻找疾病的间接证据，去寻找免疫系统对疾病的特异性反应。而这个观念上的改变所带来的好处就是克服了病因诊断多样性，多源性的问题，使得“ 用一个技术，检测一个标本，诊断所有疾病 ”成为可能。 “革命不是请客吃饭，不是做文章，不是绘画绣花。。”革命需要有组织，有同志，有资源（钱），有武器（技术），有计划。而我们的这场革命已经进行了五年。期间遇到无数障碍和困难，在大家的帮助下一个个问题都得到了解决。这也不是一场静悄悄的革命，因为几乎所有进展都第一时间记录在我的博客中了，最早的一篇是2007年。这场革命已经引起许多人的注意，Nature Biotechnology刚刚采访过我，可能在三月份会有报道。因为这个领域已经热起来了。另外，从国内到国外，我几乎每星期都有科学家找上门来，希望加入 R10K 项目。我们最近又有几项重大的技术突破（所以最近博客更新频率低了些，比较忙），使得R10K项目能够更快，更顺利，更便宜地开展。等这个项目完成了，“用一个技术，检测一个标本，诊断一百个病”就成为可能了。阿Q吗？我可没有唱“我手持钢鞭将你打！” 不过，我能感觉到内心中渴望变革早日到来的那种激动。。。这绝对是一场“流血”的革命——成功以后每个诊断都要抽取病人外周血！相关博文：在美国迅速组织起来的国际合作项目：R10K 免疫组库是Biomarker的小金矿启动高通量测序大项目免疫组库测序领域的专利战给美国人讲阴阳参与开创新学科：免疫组库测序; 个人分类: 免疫组库新领域|14846 次阅读|33 个评论

创业故事：那些在Luminex平台上成功的公司: SNPs 2012-12-26 05:45; 闲来没事，整理电脑中的老照片，发现十多年前去Luminex时的一些照片：那时候Luminex还是一个小公司，对访客很热情。他们一百人不到，有好多个叫James的管科研，服务，市场。。。我不是工程师，可是也从头到尾学了Luminex的安装调试，包括安装主机板（mother board)和调整激光等细活都能做。我们Genaco公司率先把Luminex技术平台引进中国，制定了国家标准，保护了商标，拿到了医疗器械销售许可证，并在这个技术平台上开发了一些列的产品（地中海贫血，男性不育等）。为了拿到这个技术平台在中国的“独家”权限，我把从投资者那里得来的钱都“赌”上去了，一口气买了二十台仪器，是他们那个年度最大得买家（有点像华大基因买128台Ilumina测序仪）。可是，仪器买到才发现产品研发不那么容易。最后不是靠买仪器赚钱，而是开发出独特的配套技术（多重PCR)，做出了一些列产品，最后闯（撞）出了一条成功的路。今天有iCubate的成功，无论是技术上还是商业模式上都借鉴了Luminex时期的经验。技术上，我们在与luminex合作期间就研发出了tem-PCR技术，可是那个技术敏感性差，扩增时间长。另外核酸提取步骤没有自动化，核酸检测步骤没有封闭，有扩增产物污染实验室环境引起假阳性。iCubate成功地解决了这些难题。商业模式上，Luminex公司是封闭的，只有他们自己能开发产品上临床（别人可以开发科研产品，但是产业化就需要缴付技术使用费）。我们借鉴IT行业的成功经验做了开放平台，没有前期的技术使用费，而且把关键技术做在方便试剂开发者使用的免费软件里，还有网上商店，充分方便开发者和用户。尽管Luminex技术平台有这样那样的不足，在商业上他们还是非常成功的。一些借力于这个技术平台的公司也都象我们Genaco公司一样有了很好的exit. 比如下面照片中的RBM公司，该公司的骨干都说参与创办Luminex先驱，Luminex公司上市以后他们离开了公司，套现了一笔钱，成立了RBM. 把许多台Luminex仪器串联起来，自动化运作，专门做人和老鼠血清中各种蛋白的多重免疫学检测。一个标本内一两百个血清蛋白都能同时检测。是药厂找生物标记物的一个好平台。 RBM 去年被Myriad Genetics公司用八千万美金收购。在北美成功利用Luminex技术平台的公司还有加拿大上市公司TM Bioscience (被Luminex收购，06年，四千万美金）；另外两家在Luminex技术平台上做蛋白多重检测的公司Upstate，Linco, 也在07年被Millipore新成立的诊断公司兼并。去Luminex的网站看看，你会发现他们现在还有很多开发临床诊断产品，和科研产品的合作火伴。可是战略合作火伴并不是很多，原因就是他们不是一个开放的平台，等合作火伴的翅膀长硬一点（比如Genaco, Qiagen, Diatherix），他们就会感到威胁，然后就会施加各种压力，让你感到很难受。所以他们最近有收购了两个公司，渐渐会把大门关上，自己做产品开发。完成一个从卖技术到卖产品的经营模式转变。 Diatherix 公司也是一个成功案例，这个依赖Luminex技术平台提供服务的公司，现在的价值已经超过一亿美金。国内在这个平台上发展得很好的公司有上海透景等。今天的iCubate 技术平台就好比十多年前的Luminex, 是一个新的分子诊断技术平台。有它的不足，可是也是充满了机会。对那些能把握这个机会的个人和公司来说，未尝不是一个很好的选择。在Luminex技术平台上的创业故事，也和许许多多其它技术平台上的创业故事一样：用别人的钱（投资者），别人的技术平台（Luminex)先进入市场。然后再在市场的摸爬滚打中学会技巧，找到现有技术和用户需求之间的差距，然后尽快在别人没有反应过来以前克服困难去满足那个需求，创业也就成了。当然，在Luminex技术平台上失败的例子也不少，许多公司和个人接触了这个平台以后没有做出独特的东西来，不少经销商也是因为没能在技术平台销售的基础上开发一些属于自己的内容（试剂）来。可是只要还在尝试，就有成功的机会。相关博客：液态芯片（Luminex)技术平台的矛盾如何做生物技术的开放平台？ Apple的成功和Luminex的失败专利是绊脚石？还是铺路石？投资者又错过了好机会？竞争优势的获得：领跑还是堵截？介绍iCubate开放平台; 个人分类: 生物技术创新创业|6192 次阅读|0 个评论

帐号		自动登录	找回密码
密码			注册

关闭 安全验证

标签: 分子诊断

相关日志

关闭安全验证