來(lái)源：器械之家      時(shí)間：2022-01-17

       2022年1月11日癌癥早篩明星公司Freenome宣布，獲得了羅氏2.9億美元（約合人民幣19億）投資，僅一個(gè)月前公司才完成了3億美元的D輪融資，自2014年成立以來(lái)，F(xiàn)reenome的總?cè)谫Y金額已經(jīng)超過(guò)了11億美元（約合人民幣72億）。 

       其中羅氏三次透過(guò)風(fēng)險(xiǎn)投資基金參與了Freenome的融資，據(jù)Freenome首席執(zhí)行官M(fèi)ike Nolan透露，羅氏投資總金額約為3.5億美元。 

       Mike Nolan曾在羅氏及其子公司工作了八年，他表示：“羅氏的支持將加強(qiáng)公司的多組學(xué)平臺(tái)，推動(dòng)結(jié)直腸癌和早期腺瘤檢測(cè)的應(yīng)用，并利用相同的平臺(tái)將下一個(gè)類別的癌癥檢測(cè)推向市場(chǎng)?！?nbsp;

       Freenome開(kāi)發(fā)的癌癥早篩多組學(xué)AI平臺(tái)，融合了腫瘤和非腫瘤信號(hào)，包含了cfDNA基因組測(cè)序、表觀遺傳學(xué)標(biāo)志物和蛋白質(zhì)標(biāo)志物的檢測(cè)，希望通過(guò)常規(guī)抽血實(shí)現(xiàn)多種癌癥的早篩。 

        作為一家位于硅谷的醫(yī)療技術(shù)公司，F(xiàn)reenome利用最尖端的科技，通過(guò)AI分析人血液樣本中數(shù)十億游離生物標(biāo)志物，通過(guò)對(duì)數(shù)千個(gè)癌癥陽(yáng)性血液樣本進(jìn)行分析，多組學(xué)平臺(tái)可以學(xué)習(xí)哪些生物標(biāo)志物模式代表哪些癌癥的類型和有效的治療途徑；對(duì)應(yīng)的，通過(guò)對(duì)健康樣品進(jìn)行訓(xùn)練，多組學(xué)平臺(tái)將學(xué)習(xí)到正常的樣本組成應(yīng)該是什么樣子。 

       該策略結(jié)合了腫瘤和非腫瘤來(lái)源（例如免疫）特征的多維視圖，能夠早期發(fā)現(xiàn)癌癥，而不僅僅依賴腫瘤來(lái)源的標(biāo)志物，錯(cuò)過(guò)癌癥的早期跡象。 

        公司的第一個(gè)測(cè)試——結(jié)直腸癌，正處于臨床試驗(yàn)階段，將利用融得的資金加快其商業(yè)化步伐。 

        目前每年約有53000名美國(guó)人死于結(jié)直腸癌，這一癌癥在早期發(fā)現(xiàn)時(shí)存活率為90%，轉(zhuǎn)移后只有14%。

       一項(xiàng)試驗(yàn)表明，該測(cè)試在檢測(cè)1期和2期結(jié)直腸腺癌方面表現(xiàn)出94%的敏感性和特異性，在發(fā)現(xiàn)晚期癌癥方面具有91%的敏感性和特異性。 

        此外，在識(shí)別結(jié)直腸晚期腺瘤（ 可能是癌癥前兆的良性息肉）時(shí)，它的敏感性為41%，與標(biāo)準(zhǔn)的Cologuard家庭糞便測(cè)試相當(dāng)，遠(yuǎn)高于其他糞便和血液測(cè)試。 

        公司目前在進(jìn)行一項(xiàng)名為Preempt CRC的研究，招募了25，000名年齡在45至85歲之間的患者的血液樣本，這些患者平均具有患結(jié)直腸癌的風(fēng)險(xiǎn)且沒(méi)有該疾病的癥狀。 

        Freenome已經(jīng)開(kāi)始在液體活檢平臺(tái)上開(kāi)發(fā)其他測(cè)試。去年9月份發(fā)表的一項(xiàng)研究結(jié)果表明，其血液測(cè)試在DNA甲基化和碳水化合物抗原19-9（CA19-9）中尋找胰腺癌的跡象，能夠以93%的靈敏度檢測(cè)2期，3期和4期癌癥，優(yōu)于目前FDA批準(zhǔn)的唯一用于檢測(cè)胰腺癌的測(cè)試，該測(cè)試僅能分析CA19-9信號(hào)。 

        羅氏還將幫助Freenome擴(kuò)大適應(yīng)范圍，應(yīng)用于其他癌癥類型，甚至在某些情況下，能夠一次發(fā)現(xiàn)多種癌癥。其中一些多癌癥測(cè)試將在二月份開(kāi)始進(jìn)入臨床研究。 

       2021年12月1日Freenome宣布與西門(mén)子醫(yī)療公司建立合作伙伴關(guān)系，在多組學(xué)和放射學(xué)乳腺癌診斷方面進(jìn)行合作，共同開(kāi)發(fā)用于乳腺癌血液檢測(cè)的生物標(biāo)志物，未來(lái)與乳房X光和其他標(biāo)準(zhǔn)診斷成像一起，促進(jìn)乳腺癌的早期發(fā)現(xiàn)。 

       2021年4月15日西門(mén)子醫(yī)療完成了對(duì)瓦里安的收購(gòu)，進(jìn)一步強(qiáng)化了在乳腺疾病各個(gè)階段的診療技術(shù)和產(chǎn)品組合。 

      西門(mén)子醫(yī)療的MAMMOMAT Revelation乳腺X光機(jī)擁有Insight BD乳腺容積密度自動(dòng)評(píng)估技術(shù)，能將乳腺密度進(jìn)行分型，提供不同乳腺分型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，幫助醫(yī)生為患者制定個(gè)性化的乳腺隨診方案。 

      除了發(fā)達(dá)的影像產(chǎn)品組合外西門(mén)子也是IVD四巨頭之一（其他三家為羅氏、雅培、丹納赫），擁有免疫、生化、分子、血球、血凝、POCT 等IVD 產(chǎn)品線，是在 IVD 領(lǐng)域布局最齊全的廠家，雙方的聯(lián)手將更深入地了解如何整合數(shù)據(jù)模型，利用人工智能和基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法確定最有效的生物標(biāo)志物和分子特征，以改善乳腺癌的識(shí)別。 

      除了西門(mén)子外，谷歌也是Freenome的合作者之一，2017年谷歌及其母公司Alphabet旗下的分支機(jī)構(gòu)Verily投資了Freenome，還為其臨床團(tuán)隊(duì)建立了一間實(shí)驗(yàn)室。此后谷歌風(fēng)投又繼續(xù)跟進(jìn)了Freenome的三輪投資，被解讀為步入癌癥早篩的又一布局。 

 谷歌一直在研究通過(guò)其DeepMind部門(mén)識(shí)別和制定癌癥治療計(jì)劃的不同方式。 

      2017年11月DeepMind宣布將利用人工智能對(duì)抗乳腺癌。這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是，通過(guò)將機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用于乳腺X光檢查，來(lái)探索新的方法以提高乳腺癌的檢測(cè)幾率。DeepMind希望建立一種機(jī)器學(xué)習(xí)模型，能夠快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)出癌癥的跡象，幫助醫(yī)生盡早發(fā)現(xiàn)癌癥，以便盡早開(kāi)始治療。 

       同年，公司發(fā)布了有關(guān)腫瘤鑒定的研究，對(duì)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到鄰近淋巴結(jié)的現(xiàn)有乳腺癌圖像集進(jìn)行了算法培訓(xùn)。該算法可以以92％的準(zhǔn)確度檢測(cè)腫瘤，但仍然會(huì)有小幾率的假陽(yáng)性存在。谷歌對(duì)Freenome的投資可能加快癌癥早篩領(lǐng)域的進(jìn)展。 

      通過(guò)血液檢測(cè)癌癥是液體活組織檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一大進(jìn)步，它能在身體不適之前、或者發(fā)現(xiàn)腫瘤瘤體之前就檢測(cè)出癌癥，意義非常重大，因?yàn)樵缙诎┌Y在沒(méi)有擴(kuò)散之前一般都能被治愈，而且常規(guī)的抽血也不對(duì)人體造成損害。 

       這一技術(shù)也被《麻省理工科技評(píng)論》雜志評(píng)為“2015年度十大突破技術(shù)”。 

       然而癌癥有多達(dá)100多種不同類型，每種癌癥還有多種亞型，具有不同的潛在分子病理生理學(xué)。這種異質(zhì)性大大增加了每種癌癥的篩查、診斷和治療的難度。 

       液體活檢領(lǐng)域劃分為四個(gè)方面：循環(huán)腫瘤DNA（cfDNA）、循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTC）、細(xì)胞外囊泡（EV）和其他。 

      以cfDNA——循環(huán)游離DNA或者細(xì)胞游離DNA為例，cfDNA是釋放到血漿中的降解的DNA片段。正常人體的cfDNA主要通過(guò)細(xì)胞凋亡過(guò)程中產(chǎn)生的小而均勻的185~200 bp小片段DNA。而腫瘤壞死的組織細(xì)胞由于非正常的凋亡過(guò)程，導(dǎo)致產(chǎn)生大小不同且大于200 bp的大片段DNA。循環(huán)中的cfDNA分子被迅速清除，半衰期為1小時(shí)或更短。 

       ctDNA檢測(cè)是目前市場(chǎng)上最常見(jiàn)的液體活檢形式，它在具備巨大潛力的同時(shí)，在檢測(cè)開(kāi)發(fā)和臨床應(yīng)用的推廣方面也面對(duì)著一系列挑戰(zhàn)。健康人外周血中cfDNA濃度大都小于100 ng/ml，平均值約為30 ng/ml。而在腫瘤患者體內(nèi)，外周血cfDNA濃度可高達(dá)到1 000 ng/ml，平均值約為180 ng/ml。在其他的一些疾病，包括術(shù)后、寄生蟲(chóng)病、心血管疾病等也可見(jiàn)cfDNA水平的升高。 

      目前cfDNA檢驗(yàn)應(yīng)用于臨床常規(guī)的瓶頸主要集中于方法學(xué)和樣本的質(zhì)量上，由于血漿中存在的靶cfDNA微乎其微，標(biāo)本的采集、抗凝劑使用和保存的不當(dāng)都會(huì)影響檢測(cè)的質(zhì)量，造成假陽(yáng)性或假陰性的結(jié)果。 

       這些都是檢測(cè)血液癌癥標(biāo)志物的巨大挑戰(zhàn)，而AI算法的加入，為這一難題提供了解決的方案。 

       Freenome的技術(shù)是基因組學(xué)研究和算法的深度融合。Freenome的檢測(cè)目標(biāo)是身體億萬(wàn)個(gè)細(xì)胞中血液（自由細(xì)胞）中遺傳物質(zhì)流的動(dòng)態(tài)集合，是身體活細(xì)胞基因組在時(shí)間和空間上的變化。Freenome會(huì)檢測(cè)血液中所有的基因材料，而非僅跟蹤幾個(gè)已確定與癌癥相關(guān)的基因突變。 

       檢測(cè)范圍的增加也提升了結(jié)果的準(zhǔn)確度。 

       CEO兼聯(lián)合創(chuàng)始人Gabe Otte曾解釋道：“我們最特別的一點(diǎn)，在于我們的技術(shù)可以解答更多的問(wèn)題，因?yàn)楦櫟纳镏笜?biāo)更多。Freenome想回答的，不止是‘患癌’、‘未患癌’這種非黑即白的問(wèn)題，還有‘良性’還是‘惡性’，甚至患癌組織的位置?！?nbsp;

       公司建立了名為Adaptive Genomics Engine (AGE)的學(xué)習(xí)引擎，可以廣泛和全面的分析基因健康。AGE學(xué)習(xí)庫(kù)不斷學(xué)習(xí)擴(kuò)充，檢測(cè)的次數(shù)越多，檢測(cè)結(jié)果也就越精準(zhǔn)，越詳細(xì)。最終不僅可以檢測(cè)疾病/健康，還可檢測(cè)出患癌的位置和癌癥的類別。 

       甚至在對(duì)血樣的遺傳信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中遺傳信息分析后，還可以得出血樣主人患癌的可能性，作為作為人體健康的檢測(cè)系統(tǒng)，幫助人們做出更好的健康選擇，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化醫(yī)療。 

      雖然癌癥早篩對(duì)癌癥的早識(shí)別早治療具有很大的價(jià)值，但考慮到目前癌癥篩查比如X光檢查等對(duì)人體造成的健康風(fēng)險(xiǎn)，美國(guó)預(yù)防服務(wù)工作組（USPSTF）建議僅篩查四種癌癥（宮頸癌，結(jié)腸直腸癌，乳腺癌和肺癌），甚至建議不要篩查三種癌癥（卵巢癌，胰腺癌和甲狀腺癌），并指出篩查沒(méi)有凈收益或危害大于益處。 

       而液體活檢，作為對(duì)人體無(wú)害的篩查方式，具有極大的潛力。 

       2016年6月1日，美國(guó)FDA批準(zhǔn)了首個(gè)基于EGFR基因突變“液體活檢”方法——羅氏cobas  EGFR Mutation Test v2，用于檢測(cè)非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）患者EGFR外顯子19缺失和外顯子21的L858R替代突變。 

       這一舉動(dòng)讓液體活檢技術(shù)沖破了重重屏障，首次以高姿態(tài)展現(xiàn)在大眾面前，也進(jìn)一步推動(dòng)了液體活檢的商業(yè)化進(jìn)程 

       據(jù)BCC分析，2020年液體活檢市場(chǎng)值將達(dá)220億美元，中國(guó)也預(yù)計(jì)會(huì)有200億人民幣的市場(chǎng)。測(cè)序巨頭Illumina前首席執(zhí)行官Jay Flatley此前在接受媒體采訪時(shí)曾表示，液體活檢的市場(chǎng)規(guī)模至少達(dá)400億美元，這項(xiàng)技術(shù)可能是癌癥診斷領(lǐng)域最激動(dòng)人心的突破。 

      目前市面上基于血液的癌癥早篩公司分為泛癌種和單一癌癥兩類。 

       泛癌種的代表企業(yè)有Grail、Thrive、Freenome、Exact等。其中Grail曾被Illumina拆分，又以80億美金重新收回，其產(chǎn)品Galleri可以篩查超過(guò)50種類型的癌癥，并展開(kāi)了規(guī)模超大的臨床試驗(yàn)。 

       截止至2020年8月底，已經(jīng)入組11.5萬(wàn)人群，且已公布約9,500名受試者的臨床研究數(shù)據(jù)。在CCGA-2研究中，Galleri對(duì)于I-III期所有癌癥檢測(cè)的敏感性達(dá)44%，對(duì)于12種致死率高的特定腫瘤類型，敏感性可以提升至67%；整體的檢測(cè)特異性達(dá)99.3%（0.7%的假陽(yáng)性率）。 

       具有代表性單癌種早篩公司有Exact Science、Guardant Health、和瑞基因。Freenome的多癌種篩查尚未有數(shù)據(jù)披露，因此暫列為單癌種。 

       得益于人工智能的深度學(xué)習(xí)技術(shù)Freenome的標(biāo)志物類別最多，通過(guò)分析人基因組中的規(guī)律，通過(guò)檢測(cè)到傳統(tǒng)醫(yī)療手段無(wú)法發(fā)現(xiàn)的隱藏關(guān)聯(lián)性，從而達(dá)到預(yù)知疾病、診斷疾病和甚至確定病發(fā)部位的目的，代表了最新的技術(shù)路線，和極大的發(fā)展前景，值得我們持續(xù)關(guān)注！ 

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