2021年7月1日,苏州京脉生物科技有限公司(控股公司)的核心技术专利(用于早期胃癌检测的标志物组合、试剂盒及其应用)获得国家知识产权局批准,即显示了京脉生物在测序领域的技术实力,更标志着其在胃癌早期检测领域迈出了关键性的一步!
胃癌是全世界最常见的恶性肿瘤之一,也是死亡率最高的恶性肿瘤之一。据近年来的统计资料显示,在中国,胃癌长期居于各类癌症死亡的三大主要原因之一。目前,显著改善的手术技术以及各种新近开发的治疗方法都使得早期胃癌患者的治疗效果得到了显著的提升,生存期亦有了明显的增加;但晚期胃癌患者的生存期仍然很不乐观,五年生存率远低于50%,且长期的高昂治疗费用为家庭和社会带来了沉重的负担。因此,胃癌的早期检测对于胃癌的治疗至关重要。
胃镜是目前诊断胃癌最为常用的工具。早期胃癌在胃镜下的表现包括黏膜颜色异常和表面血管消失、黏膜层凹陷或凸起增厚、溃疡周边不正常的黏膜褶皱、等等;在需要的情况下,亦可以切取胃部组织进行切片活检。尽管胃镜检查后进行组织活检是胃癌诊断的金标准,但由于胃镜具有侵入性,常会引起患者的不适与恐惧,症状不明显的患者常常不愿意接受胃镜检查。而症状严重之后再进行胃镜检查,患者很可能已经处于晚期胃癌阶段。蛋白标志物可以作为胃癌诊断的参考依据,常用的胃癌蛋白标志物包括癌胚抗原(CEA)、糖类抗原19-9(CA19-9)、糖类抗原50(CA50)和胃蛋白酶原等。但是,由于这些常规胃癌蛋白标志物的敏感性、特异性不够高,不适合被单独用作胃癌的诊断标准,对早期胃癌检测更是作用十分有限。
MicroRNA(miRNA)是真核生物中的一类内源性的具有调控功能的非编码短RNA,其长度一般为19-25个核苷酸。过去的研究表明miRNA参与了多重调节途径,包括发育、病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖与死亡、等等。近年来,miRNA的丰度变化与肿瘤发生和发展的密切关系已经在科学界形成了共识并成为了目前的研究热点。大量研究发现,miRNA在不同种类的肿瘤中具有明显差异的表达模式,已有数百种miRNA被鉴定为各种癌症的潜在诊断靶标;miRNA能够区分肿瘤起源、亚型、致癌突变和癌症易感性,并调节最重要的细胞过程。最新研发表明,血液循环miRNA表达水平随疾病变化而升高或降低,其可作为癌症诊断和预后的特异性分子标志物,具有广阔的研究前景及临床价值。但是,由于定量效果不理想,检测结果稳定性较差,循环miRNA的临床应用受到了限制。
为了解决定量问题,苏州京脉生物科技有限公司开发了精准分子定量技术,大幅提升血清miRNA的定量准确度,同时避免了因为使用单一内参或者绝对定量阈值而带来的检测不稳定性,克服了二、三代PCR、常规高通量测序以及基因芯片等遇到的技术难题。该技术的特点:测序文库构建时,对每一个miRNA分子添加单一的特异性分子标签,经过扩增后通过识别分子标签的种类可以准确追踪原始miRNA分子数目以及在所有miRNA中的相对占比;公司自主设计的分子标签位于miRNA序列的5’端,其包含一段长度经过优化的随机碱基序列以及一段固定碱基序列。文库构建示意图如下(箭头所指的黄色部分即为分子标签):
通过与河南省肿瘤医院、浙江大学医学院附属邵逸夫医院、上海市胸科医院等机构开展合作,京脉生物累计已获得了超过650例的血液样品,使用精准分子定量技术对循环miRNA进行准确定量,随后使用机器学习算法构建分类器,得到可以准确预测早期胃癌的miRNA标志物组合(28个miRNA)以及回归公式,实现了高达0.92的检测敏感性和特异性(见下图)。
值得一提的是,基于精准分子定量技术的RNA测序服务目前已经推向了市场,相信该技术会在不久的将来为基础研究和临床应用带来更多的惊喜!