精準醫(yī)療（Precision Medicine）是以個體化醫(yī)療為基礎(chǔ)、隨著基因組測序技術(shù)快速進步以及生物信息與大數(shù)據(jù)科學(xué)的交叉應(yīng)用而發(fā)展起來的新型醫(yī)學(xué)概念與醫(yī)療模式。精準醫(yī)療需要精準診斷，精準診斷的最大板塊是分子診斷，分子診斷對病理樣本的高要求以及靈敏度的高要求給精準診斷帶來了挑戰(zhàn)。那么如何實現(xiàn)分子診斷的精準呢？2015年7月16日在上海舉辦的第二屆中國IVD產(chǎn)業(yè)投資于并購CEO論壇上DiaCarta公司總裁兼首席執(zhí)行官張愛國博士對此做了精彩的演講。
精準醫(yī)療需要精準診斷
精準醫(yī)療離不開精準診斷，精準診斷起源于藥廠，首先要研發(fā)出精確治療的藥物，精確治療的藥物到了醫(yī)生手上，醫(yī)生要確定什么時間給什么病人什么治療，這之間的橋梁就是精準診斷。精準診斷不僅對精準醫(yī)療起指導(dǎo)作用，對制藥公司來說是不可缺少的工具，因為在臨床上醫(yī)生對病人的分渠和對biomarker的尋找都需要精準診斷的高技術(shù)平臺。
精準診斷離不開精準的病理標本
精準診斷離不開病理標本，病理標本與技術(shù)息息相關(guān)，而標本的攝取面臨很大的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)促進精準診斷技術(shù)的突飛猛進。這些診斷中最大的版塊是分子診斷，分子診斷對樣本要求越來越高，對靈敏度的要求越來越高。對于一個病理樣本來說，病人進入醫(yī)院后經(jīng)歷多重檢測后才到分子診斷，這個過程會導(dǎo)致病理樣本的不足，給診斷帶來很大的困惑。同時樣本的攝取方式也存在很大的困擾，比如肺癌樣本，不可能一味地攝取肺癌組織。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前可以選擇無痛穿刺、癌游離DNA、微孔穿刺等技術(shù)來攝取病理樣本。
精確分子診斷新紀元：循環(huán)腫瘤DNA
科學(xué)家們逐漸發(fā)現(xiàn)，腫瘤有著很高的異質(zhì)性，標準程序（tissue biopsy）根本不足以判斷癌癥的預(yù)后情況。而且活檢得到的是靜態(tài)信息，無法準確反映癌癥的演化。在這種情況下，循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）就成為了科學(xué)家們的新希望，它能為人們揭示更多的癌癥信息，甚至跟蹤癌癥的發(fā)展。
癌細胞在破裂和死亡時，會釋放出循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）等內(nèi)容物，這種ctDNA是飄浮在血液中的基因組片段。對血液中的腫瘤DNA進行檢測和測序，可以幫助人們通過取血得到更全面的癌癥信息，告訴醫(yī)生治療是否已經(jīng)起作用，腫瘤有沒有演化出抗性。
ctDNA在精確分子診斷上潛力巨大，但也面臨著一些問題。如不同人的ctDNA水平差異較大，而且ctDNA并不那么容易檢測，特別是在腫瘤的早期階段。另外，人們還需要在更大型的研究中進行驗證，看ctDNA是否給出了足夠準確的信息，且最靈敏的ctDNA檢測（例如BEAMing）需要事先知道想要檢測的突變，但獲得這樣的信息又相當麻煩。外顯子組測序不需要預(yù)先知道任何信息，但檢測罕見突變的需求深度測序，這樣做的成本非常高。
精準診斷的大挑戰(zhàn)：突變DNA的檢測受非突變DNA的干擾
腫瘤不是特一的，腫瘤組織中除了腫瘤還包含正常的組織。而腫瘤組織中既包含突變DNA又包含非突變DNA。那么怎樣排除非突變DNA的干擾？這對于精準診斷來說也是一個大的挑戰(zhàn)。在治療過程中突變DNA在治療后會很快再現(xiàn)，這使精準診斷在時間上有一定的難度。
分子診斷創(chuàng)新技術(shù)：只擴增突變DNA
分子診斷無疑在精準醫(yī)療上起至關(guān)重要的作用。分子診斷技術(shù)從傳統(tǒng)的PCR，到現(xiàn)在數(shù)碼PCR，NGS等為精準醫(yī)療帶來新的紀元。這些技術(shù)的通用特點是：從非突變DNA中尋找很小的突變DNA。然而靈敏度越高就需要更深的測序，這給靈敏度特異性帶來一定的局限性，那么我們該怎么辦呢？
張愛國博士說：如何提高分子診斷的靈敏度，如何從亂叢中找針（從龐大的非突變DNA中找出突變DNA），我們需轉(zhuǎn)換思路。突變DNA很小，且還存在非突變DNA的干擾，這使得精準診斷更加難。如果我們可以把非突變DNA剔除，只擴增突變DNA，就可以從另一思維解決靈敏度問題。
張愛國博士在此表示他們團隊研發(fā)的“’QClamp’ Xenonucleic Acid Tech”技術(shù)可解決非突變DNA干擾的困惑，該技術(shù)利用鉗合探針把非突變DNA模板鉗合住，使其在擴增過程不能擴增，一旦有一個突變位點鉗合探針就不能雜交上，非突變模板可以正常擴增，從另一個角度來說就達到了只擴增突變DNA的目的，也可以達到靈敏度特異性的要求。這個技術(shù)得到很大同行的認可，可以在任何PCR或熒光PCR平臺上應(yīng)用。該技術(shù)可以在千分之一或萬分之一的靈敏度上檢測到突變DNA。
目前數(shù)碼PCR處于研究階段，也遇到非突變DNA的干擾。張愛國博士表示利用鉗合探針可成功移植非突變DNA，可使數(shù)碼PCR能以萬分之一的靈敏度擴增出突變DNA。同時癌游離突變DNA由于量少，有時數(shù)碼PCR也未能檢測到，但通過鉗合探針可檢測出來。
小編圈點
精準醫(yī)療需要精準診斷，分子診斷是實現(xiàn)精準診斷的最有利武器。分子診斷技術(shù)的創(chuàng)新是精準醫(yī)療發(fā)展的必然需求，突變DNA的準確檢測是分子診斷的關(guān)鍵。隨著分子技術(shù)的發(fā)展，診斷靈敏度越來越高，相信精準診斷的發(fā)展道路會越來越快，從而帶動精準醫(yī)療的發(fā)展。
