复旦大学施奇惠教授：单细胞测序将带来液体活检领域的新机会

2019年5月，由剑桥创意学院（CambridgeInnovationInstitute）主办的第七届欧洲分子临床大会在葡萄牙大城里斯本开会。来自全球各地的400多名与会者在这里一起共享分子临床领域的最新进展和研究成果。欧洲分子临床大会是全球最有影响力的分子诊断学大会之一，还包括有七个分会、两个较短课程、十二个圆桌辩论和大量壁报展出，涵括了产前分子临床、免疫疗法生物标志物、液体前列腺、即时检测等多个热门领域。

本次大会上，复旦大学生物医学研究院的施奇惠教授作为唯一应邀的内地演讲者，公开发表了主题为“MetabolicPhenotypingandSingle－CellSequencingofCirculatingTumorCellsinNon－SmallCellLungCancer（非小细胞肺癌中循环肿瘤细胞的新陈代谢表型和单细胞测序）”的演说。动脉新的医药在施奇惠教授回国后第一时间与他获得了联系，并展开了专访。

施奇惠教授为我们共享了本次的与会情况以及他对分子临床领域的看法。探讨CTC：用单细胞测序检验准确性很关键施奇惠教授CTC（循环肿瘤细胞）仍然是施奇惠的主要研究对象之一。

本次与会公开发表的演说内容也是基于他近期在CTC新陈代谢分型上的研究成果。该项研究成果体现了施奇惠教授团队的最新进展，说明了了CTC在新陈代谢上的异质性，并找到根据有所不同新陈代谢表型的CTC比例可以预测患者的化疗反应、临床表现和生存率。施奇惠教授指出，CTC与肿瘤移往的相关性较为强劲。CTC在肿瘤早于滤中的应用于重点不不应是在早期找到癌症，而是在早期找到早已移往的癌症。

“一般情况下，早期的肿瘤很少不会获释CTC到血液当中。但如果肿瘤本身肆虐性很强，那么即使肿瘤本身较小，也有可能在很早期就能从血液中检测到CTC。

这种情况下用CTC展开早于滤是有意义的。”施奇惠说道。

他指出CTC除了肾功能、用药指导以外，更加最重要的应用于方向是用作患者分层或者说辅助分期，帮助目前的影像学手段区分移往能力强劲的肿瘤和移往能力很弱的肿瘤，从而协助患者和医生及时发现移往能力强劲的肿瘤，制订先前的化疗方案。“CTC主要能从两方面获取信息，一方面是数目，另一方面是分子特征。

分子特征还包括了基因信息和蛋白信息。CTC数目与肿瘤移往的关系现在还尚能不具体，目前主要用作肾功能，继续还无法用作辨别患者否早已再次发生了血行移往，或是有数远端移往。但我们可以确认的是，CTC本身也是具备异质性的，如果需要用特定的分子靶标对CTC展开再行分型的话，将来有可能将CTC在有所不同子群中的产于情况与肿瘤患者的移往情况直接联系一起。”施奇惠说道。

CTC的临床价值毋庸置疑。Clinicaltrials．gov表明，全球登记的液体前列腺临床试验中，有关CTC的临床试验仍然少于ctDNA。施奇惠告诉他我们，CTC领域研究的难题在于CTC涉及研究的技术路线纷繁复杂。

有所不同的技术路线可能会捕捉到有所不同纯度水平的CTC，也可能会捕捉到有所不同的CTC子群。这就造成了通过有所不同技术路线取得的CTC数据很难必要展开较为。

CTC的临床试验中普遍用于到的是15年前上市的CellSearch平台。CellSearch平台由杜邦公司研发，通过EpCAM（上皮细胞粘附分子）富含CTC细胞。这一平台虽然稳定性好，但在一些癌症（如非小细胞肺癌）中灵敏度较低，即使是在晚期肿瘤患者样本中，检出率也并不低。施奇惠告诉他我们，这种灵敏度较低有可能并不是技术原因导致的。

将未知等价数目的肿瘤细胞细胞系混进健康人的血液中再行通过该平台检测，肿瘤细胞的回收率很高。他推断检出率较低更加有可能与生物学原因有关。比如有部分CTC经过EMT（上皮间质转化成）之后，上皮标志物传达量减少同时细胞变形能力强化。这部分细胞不会很难被CellSearch平台检测到。

“在这样的情况下，在CTC研究中用于单细胞测序就变得很有适当了。血液中的CTC数目一定是有研究价值的。

但要对其价值展开挖出，关键的一点是要检验提供到的每一个CTC都的确是肿瘤细胞。这时候就必须对每个被捕捉的细胞展开单细胞测序。

”施奇惠说道。在施奇惠教授显然，由于单细胞测序的成本和检测复杂程度，这项技术必要应用于临床挑战也极大。单细胞测序早已广泛应用于CTC的基础研究中，比如协助检验用作分选CTC的生物标志物的准确性，证明用该生物标志物分投票决定的CTC显然都是肿瘤细胞。

当生物标志物经过长年的检测取得了广泛的接纳之后，先前在科研和临床上的应用于过程就仍然必须长年用于单细胞测序的科研方法来检验了。液体前列腺终端免疫治疗大有可为在肿瘤液体前列腺中，与CTC检测某种程度最重要的就是ctDNA（循环肿瘤DNA）检测。相比之下，ctDNA目前的进展较慢，也更加切合临床。施奇惠指出其主要原因是ctDNA的检测对象更加明晰（如点变异和甲基化），技术路径也较为必要，构建一起更加便利。

不仅如此，ctDNA不像CTC不会受到自身异质性的影响，即使用于有所不同的方法检测到的内容基本也是完全一致的，结果的可比性较强。施奇惠说道：“目前ctDNA研究有两个热门方向，一是通过TMB（肿瘤变异负荷）来预测免疫治疗疗效，二是癌症的早期筛查。

在早于滤应用于上，ctDNA还有几个难题要解决。比如早期患者的ctDNA浓度过较低，很更容易受到其他来源的具备变异的cfDNA（游离DNA）的阻碍。

另外，器官定位也是当前ctDNA早于滤应用于中的众多难题。”随着细胞治疗和抗体药物步入临床，免疫治疗在肿瘤化疗领域中的热度很快蹿升。目前早已在肿瘤的组织的涉及研究中证明，TMB和PD－L1是预测PD－1／PD－L1免疫系统抑制剂疗效的独立国家生物标志物，可以用作为免疫治疗获取预示临床。在的组织样本检测中，精准病理可以通过多种方法提供非常丰富的肿瘤－免疫系统相互作用的信息。

但是由于临床上无法多次展开的组织前列腺，液体前列腺就有机会在追踪指导免疫治疗的过程中充分发挥巨大作用。据理解，临床上早已需要通过血液中的ctDNA检测bTMB（血液TMB）。施奇惠告诉他我们，CTC也可以用作检测肿瘤细胞PD－L1的传达，但是其与原位的一致性还并未获得检验。“通过检测患者血液中的新抗原特异性、正处于激活状态的CD8＋T细胞，也可以对免疫治疗的效果展开预判。

”他说道，“这也归属于广义上的液体前列腺。”胎儿细胞检测（Cell－basedNIPT）有可能沦为NIPT领域的新蓝海对于国内热门的NIPT（无自创产前诊断）领域，施奇惠也有自己的观点。NIPT在国内早已构成了一片初具规模的市场，并造就了一波基因检测行业的风潮。但是施奇惠教授指出，NIPT领域还有更大的发展空间。

“现在NIPT主要检测的是以唐氏综合征为代表的染色体多倍体综合征，但这些在整个染色体畸变、基因突变等所造成的出生缺陷中只占到较小一部分。NIPT在出生缺陷筛查上还有很多机会可去挖出。”他说道。

目前NIPT主要检测的是血液中的游离胎儿DNA。施奇惠则指出胎儿细胞在NIPT（cell－basedNIPT）中也有很好的发展前景，但构建前提是寻找适合的方法来取得尽可能多、尽可能显的胎儿细胞。

他指出，胎儿细胞包括原始的基因组，因此基于胎儿细胞的检测有潜力为产前诊断获取标准化的解决方案。目前这一方面的研究主要探讨于血液中的胎儿有核红细胞与滋养层细胞，以及孕妇宫颈粘液中的滋养层细胞。其中血液中的胎儿细胞数目较少，而宫颈粘液中则有较多的胎儿细胞。

“胎儿细胞现在的发展和CTC的情况很类似于，如何有效地的辨别、分离出来以及测序胎儿细胞是一个较为大的问题，甚至对于胎儿细胞的技术拒绝更高。因为对于胎儿细胞，全然计数没临床意义，必需展开测序。因此，我们不仅要寻找适合的辨别胎儿细胞的生物标志物，还要充份的加以检验。在标志物检验的阶段有适当对每个目标细胞都展开单细胞测序，检验其胎源性。

”施奇惠说道。施奇惠告诉他我们，在胎儿细胞检测中面对的另一个问题是单细胞测序质量较好，尚能足以构成可信的临床。与CTC有所不同，对胎儿细胞展开计数并没具体的临床意义，因此测序是胎儿细胞检测不可或缺的组成部分。

但胎儿细胞数目较少，单细胞测序是目前胎儿细胞检测中的最佳选项。而目前的检测流程较长，还包括了细胞的相同染色分离出来以及单细胞基因组扩充，更容易产生基因的偏向性和错误，还须要更进一步优化。

因此目前胎儿细胞单细胞测序仍处在临床前的研究阶段。随着无自创产前诊断与宫内基因编辑技术的进展，未来我们将需要早的找到出生缺陷并给与化疗。

2020年ISMRC将在上海开会，助力中国液体前列腺领域与世界互通增进国内液体前列腺领域与国际一流专家、和近期研究的交流，也是施奇惠教授长年注目的重点。由“LiquidBiopsy（液体前列腺）”概念最先的明确提出人，德国汉堡大学的KlausPantel教授发动，早已开会了20多年的ISMRC会议（InternationalSymposiumonMinimalResidualCancer）是全球液体前列腺领域历史最久、最有影响力的学术会议。

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