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专访鹍远基因高远教授:扎根技术,力求在精准医疗行业抓住机遇

2016/12/22 来源:生物探索
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导读
高远是一位海归教授,也是一名科技创业者。他主攻生物信息学,有着生物化学硕士、计算机博士双重背景,曾与George Church教授、卢煜明教授等合作在基因检测行业实现多个技术攻坚。同时,他又顺应市场需求,抓住机遇回国创业,将技术、使命和理想落地生花,致力于开发人类常见疾病检测和诊断产品。


除了是两家初创公司的联合创始人之外,高远同时还兼任着约翰霍普金斯大学生物医学工程系副教授一职。翻看高教授的履历,有多个重要转折点牵引着他在基因检测行业结缘、扎根,并有所建树。

高远是一名海归教授,曾在哈佛大学医学院遗传学大牛George Church教授实验室做博后,曾与“NIPT教父”卢煜明教授合作成功将二代测序技术应用于无创产前检测中,曾开创首个大规模DNA甲基化靶向测序技术,发明一种完全不依赖于细胞的DNA信息归档系统。

高远也是一名科技创业者,2016年他带领鹍远团队成功完成2000万美金的A轮融资,并承诺将致力于肿瘤及其他遗传疾病无创基因检测产品的研发及产业转化。

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从NGS到NIPT:他与基因检测结缘

2002年,主攻生物信息学,有着生物化学硕士、计算机博士双重背景的高远获得了哈佛医学院著名遗传学家George Church教授的青睐,开始了博士后生涯。

作为实现精准医疗的重要手段之一,基因测序技术经历了三次变革(从Sanger测序、大规模平行测序到高通量单分子测序),大大简化基因密码的解读过程。“博后阶段正好赶上了第二代测序技术(NGS)测序仪的开发,我与基因检测的机缘由此而正式打开。” 高教授回忆道。

赶上了二代测序的浪潮,2007年高教授的科研生涯迎来了又一个转机。香港中文大学卢煜明教授联系上高远,希望通过高通量测序技术对新生儿唐氏综合征进行无创诊断,降低胎儿感染和流产的风险。

当时,为了避免胎儿染色体异常,国内外医院普遍采取各种产前诊断技术对孕16-20周的孕妇进行筛查,包括羊膜腔穿刺术、绒毛活检、胎儿脐静脉穿刺、胎儿镜检查等,这些有创检测手段存在伤害胎儿的风险。1997年,卢煜明教授发现胎儿会释放DNA和RNA至母亲的血浆之中,这意味着我们可以通过分析和度量母亲外周血中游离的胎儿DNA,实现非创伤性产前诊断。

但是,如何在血液样本中检测到微量的游离DNA一直是个挑战。为了实现设想,高教授与卢煜明教授团队合作,基于二代测序技术开创出NIPT技术,并于2008年在《PNAS》期刊发表文章,由此奠定了DNA无创产前检测技术的基础。这一创新性技术被《时代周刊》杂志评为2008年度十大医疗突破之一。

高教授表示:“与卢煜明教授的合作,让我有机会将基因检测技术转向临床研究,这份经验十分宝贵。”

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开创新技术:优化基因检测在肿瘤领域的应用

2009年,高教授与当时同在George Church教授实验室完成博后的张鹍教授合作,共同开发了首个大规模DNA甲基化靶向测序技术,相关研究成果发表在《Nature Biotechnology》期刊,并入选为过去5年内最重要的五篇文章之一。谈及该测序技术的独创性,高教授认为有两点:“DNA甲基化”和“靶向测序”。

我们现在已经知道,癌基因的低甲基化和抑癌基因的高甲基化改变是肿瘤细胞的一个重要特征,这种表观遗传学修饰异常会改变基因的表达和功能的发挥。高教授解释说:“很多肿瘤易感基因的甲基化异常与癌症发生、发展和转移有着密切关系,所以DNA甲基化是肿瘤检测、诊断的一个热点,可以作为临床诊断、病程监控的分子标志物。”

而靶向测序的特点是实现了精确定位,可以测定特定基因的突变和甲基化结果。他强调:“基因测序最难的部分在于‘定向’。如果说以前的测序是‘大规模轰炸’,那么靶向测序则实现了‘碉堡攻击’。它在降低样本量需求的前提下,大大提高了灵敏度,减少了假阴性率和假阳性率。”

DNA甲基化靶向测序技术可以广泛应用于肿瘤临床诊断和疾病研究中,例如针对DNA甲基化修饰在组织分化、发育过程中的特异性,可以在无法明确癌症原发组织来源的时候,帮助医生判断转移癌组织的原发病灶,明确诊断。另一方面针对特定肿瘤组织DNA甲基化修饰的异常,进行相对应的诊疗指导。

高教授总结道:“DNA甲基化在癌症检测领域的应用包括早期筛查和诊断、溯源、指导用药和监测。”

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创业:把技术、使命、理想落到实处

随着DNA甲基化靶向测序和单细胞测序技术的研发和优化,高远教授与在美国加州大学圣地亚哥分校生物工程系任职的张鹍教授试图尝试将基因检测拓展至其他临床应用中,例如癌症筛查。带着共同的想法,他们开始在癌症组织样本和液体样本进行相关工作。

高教授表示:“扎根基因检测行业,学术上的机缘是有幸在George Church教授实验室做博后,临床上的机缘是跟卢煜明教授合作开发了NIPT技术。然而,真正将这些技术实现产业化,是源于与张鹍教授等联合创始人有着共同的目标。”

2014年,高教授、张鹍教授联合其他志同道合的伙伴走上了创业之路。他们在美国圣地亚哥成立了Singlera Genomics公司,并于2015年回国成立了“上海鹍远生物技术有限公司”。

当被问及为什么选择回国,高教授表示:“无论在外学习、工作多少年,家乡的话、家乡的菜依然是我们最怀念的味道。随着年龄增长,我们的使命感和责任感开始浓烈。所以,回国创业是团队一开始就已经定下来的方向。”当下,除了风险投资,国家政府大力鼓励科技创新,推进人才引进政策,形成了“大众创业、万众创新”的新态势。这种政策利好的局面促成了人才和技术的回归,构成了良好循环。


高远教授(右) 和 鹍远基因联合创始人兼首席执行官张江立(左)

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鹍远基因:以技术为核心,开拓4大产品板块

目前,基因检测行业迎来了春天,成为世界瞩目、国家支持的产业,不仅仅孕育了众多创业企业,也获得了资本界的大力支持。全国致力于基因检测技术、服务的公司超200家,仅今年就有近40家企业获得上千万元的融资。这种市场的热潮无疑预示着该产业的潜力和前景。

鹍远基因作为其中的一份子,其“鹍远”分别取自高远教授和张鹍教授的名字,同时有着“鹍鹏展翅,志存高远”的寓意。公司联合创始人兼首席执行官张江立介绍说:“公司目前提供的主要产品和服务规划为4个板块:肿瘤诊断、产前诊断、生殖健康和感染诊断。其中,肿瘤检测领域是目前的重点,围绕肿瘤分析、风险评估、指导用药已经成功上市4款检测产品,例如基于组织样本的肿瘤热点突变与药物代谢检测、基于体细胞的乳腺癌/卵巢癌BRCA1/2基因检测。”

鹍远基因最近推出的产品中有一款是基于液体样本的PlasAim肿瘤ctDNA检测,它囊括肺癌无创基因检测和肿瘤多维无创检测。高教授表示:“我们结合基因突变和甲基化对肿瘤实现有创和无创诊断,有利于提高检测准确率,增加灵敏性和特异性。同时,我们对于数据的解读实现了自动化,规避了人为分析的误差,从而降低风险。”

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液态活检 VS 组织活检:相辅相成,无取代之说

临床检测方面,肿瘤被认为是市场中最大的一块,肿瘤风险评估、早筛、复发监控等都可用到基因检测。其中,液态活检作为一种先进的癌症诊断技术,能够通过血液、脑脊液、尿液等体液样本实现癌症的早期筛查、诊断等应用。

它的开创性在于非侵入性,以循环肿瘤细胞(CTCs)、循环肿瘤DNA(ctDNA )和外泌体作为生物标志物完成检测。目前,我国基于基因检测的液态活检项目进入临床需要通过CFDA和卫计委的双重监管。

鹍远基因已经上市的肿瘤检测产品涉及无创和有创两部分,高教授对此解释说:“我们力求将产品贯穿整个肿瘤发生、发展过程,包括复发和耐药检测。有创和无创检测属于相辅相成的关系。”

他认为:“组织活检是金标准,是第一手段,并不可能被液体活检取代。液体活检会弥补组织活检的局限性,有助于解决肿瘤的异质性,例如肺癌患者无法获得组织样本,这就需要液体活检。但是,液体活检并不会百分之百的取代组织活检。”

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市场热潮:在精准医疗“泡沫中坚守技术的高门槛

2016年9月,《Nature》、《The New England Journal of Medicine》期刊先后发表两篇讨伐“精准医疗”的文章。文章中“肿瘤的精准治疗仅仅是一个待证明的假说”“精准肿瘤治疗的前景很不乐观”的观点引发了一场关于“精准医疗泡沫”的行业大讨论。那么,精准医疗的泡沫在中国是否属实?泡沫从何而起?

对此,高教授在采访中坦言:“精准医疗的泡沫确实存在,但是方向是正确的,它预示分子病理学时代的到来。但是,为什么会产生泡沫?其实与科研技术本身并无太大关联,主要与市场监管、资本投入有关。精准医疗最终的受益方一定要是患者。”

我国肿瘤患者数目庞大,基因诊断和检测需求巨大,但实际应用中,因为准入门槛低、缺乏业界公认的指导规范,可能存在检测质量低下、结果准确性差、解读不专业,甚至盲目追求基因检测结果等现象。

他强调:“基因检测行业的门槛其实很高,是一项需要对生命负责的领域。它不是利用仪器对样本进行测序那么简单,后续还包括数据分析、临床报告、临床验证等等工作。市场鱼龙混杂、乱炒概念股造就了泡沫。我们应该怎么做?唯有攻坚技术,规避风险、抓住机遇。”

采访最后,高教授表示:“未来,鹍远基因会以技术为根本,从创新到攻坚,致力于新一代基因测序技术的研发和应用,开发人类常见疾病的检测和诊断产品,并为医疗、科研等单位提供技术支持和服务。”

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