發(fā)布日期：2019-05-09
液體活檢作為一種無(wú)創(chuàng)的檢測(cè)方式，為日漸成熟的基因檢測(cè)技術(shù)提供了優(yōu)質(zhì)的檢測(cè)途徑，同時(shí)引來(lái)了大量企業(yè)向與血液相關(guān)的液體活檢方向布局。但實(shí)際上，液體活檢可檢測(cè)的生物流體范圍很廣。不僅是血液，腦脊髓液、唾液、尿液、腹水等都屬于生物流體的范疇。這些生物流體中都可能包含有可靠的分子信息，能夠幫助醫(yī)療人員對(duì)疾病的發(fā)生發(fā)展進(jìn)行判斷。
在這些選項(xiàng)中，尿液作為一種完全無(wú)創(chuàng)的生物流體類(lèi)型，以其采集容易、采集量大、背景低等特點(diǎn)脫穎而出。尿液液體活檢已經(jīng)在多種泌尿系統(tǒng)疾病上有廣泛應(yīng)用，并且近幾年的研究成果表明，尿液中還可以檢測(cè)到非泌尿系統(tǒng)腫瘤釋放出的ctDNA。如今學(xué)術(shù)界正在對(duì)尿液中隱藏的信息進(jìn)行進(jìn)一步挖掘，國(guó)內(nèi)外也都有企業(yè)開(kāi)始向這個(gè)方向布局。雖然才剛剛起步，但是尿液液體活檢正在成為分子診斷行業(yè)的關(guān)注中心之一。
完全無(wú)創(chuàng)的尿液液體活檢
腫瘤是一種由于基因組和表觀基因組的遺傳變異累計(jì)到一定程度后產(chǎn)生的疾病。在過(guò)去的幾十年中，人們已經(jīng)對(duì)腫瘤進(jìn)行了大量的研究，試圖了解與腫瘤相關(guān)的基因突變。對(duì)于腫瘤的基礎(chǔ)研究揭示了其隨時(shí)間推移產(chǎn)生的高度異質(zhì)性和腫瘤進(jìn)化，還包括治療在這些過(guò)程中產(chǎn)生的影響。這些研究不僅凸顯了腫瘤基因檢測(cè)在癌癥精準(zhǔn)醫(yī)療中的重要性，還為靶向治療提供了患者篩選的可能性。早期研究?jī)H限于從有創(chuàng)活檢，手術(shù)切除，器官移植或尸檢中獲得的組織標(biāo)本?，F(xiàn)在的新技術(shù)讓腫瘤基因研究可以使用相對(duì)無(wú)創(chuàng)的血液液體活檢而無(wú)需基于組織樣本的診斷工具。并且這些技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)帶來(lái)了臨床中用于癌癥管理的多種液體活檢測(cè)試。
有部分DNA由于細(xì)胞凋亡或壞死流入循環(huán)系統(tǒng)。這些DNA被統(tǒng)稱(chēng)為cfDNA。來(lái)源于腫瘤細(xì)胞的cfDNA則被稱(chēng)為循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）。它可以成為腫瘤基因組的替代品，用于檢測(cè)腫瘤基因組中攜帶的基因突變。在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)時(shí)代，ctDNA有望在診斷、靶向藥物/精準(zhǔn)醫(yī)療、腫瘤應(yīng)答和復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)、抗癌藥物耐藥性進(jìn)展等方面發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
尿液，作為泌尿系統(tǒng)和非泌尿系統(tǒng)疾病的報(bào)告分子來(lái)源，已經(jīng)在臨床中起到了重要作用。除泌尿系統(tǒng)疾病之外，糖尿病、高血壓，甚至懷孕都可以通過(guò)尿液進(jìn)行檢測(cè)。分子生物標(biāo)志物研究的進(jìn)展表明，尿液中可以檢測(cè)到ctDNA。這意味著尿液，作為一種血液之外的生物流體，也有能力通過(guò)檢測(cè)循環(huán)中的腫瘤分子標(biāo)記物為腫瘤診療提供幫助。最近的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)確定，被釋放到循環(huán)系統(tǒng)中的cfDNA可以通過(guò)腎臟被濾進(jìn)尿液中。這些尿液cfDNA中包含有ctDNA，可以提供關(guān)于癌癥DNA突變的可靠信息，很可能對(duì)癌癥診斷和監(jiān)測(cè)有所幫助。
人們已經(jīng)對(duì)如何利用ctDNA進(jìn)行癌癥檢測(cè)做了廣泛的研究。通常，液體活檢是指使用血液作為檢測(cè)ctDNA的微創(chuàng)體液來(lái)源進(jìn)行的檢測(cè)。而現(xiàn)在，完全無(wú)創(chuàng)的尿液也可以作為一種新選項(xiàng)。由于尿液與泌尿系統(tǒng)之間的直接聯(lián)系，大量研究和綜述一直集中在使用尿液進(jìn)行膀胱癌和其他泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤的液體活檢。而事實(shí)上，尿液液體活檢還可以用于檢測(cè)非泌尿系統(tǒng)癌癥。
在可用的體液中，血液肯定是檢測(cè)ctDNA最直接的體液，對(duì)于血液液體活檢的相關(guān)研究也最多。然而，尿液檢測(cè)作為真正的無(wú)創(chuàng)液體活檢有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：它比血液更容易收集，儲(chǔ)存，處理和運(yùn)輸。與血液相比，尿液的收集對(duì)患者完全沒(méi)有任何影響，并且也不需要專(zhuān)業(yè)的醫(yī)護(hù)人員；它可以進(jìn)行大量采集，以解決尿液中某些ctDNA濃度較低的問(wèn)題；與血清/血漿相比，尿液中的其他蛋白含量較低，使得DNA的分離過(guò)程更加容易；還有，尿液液體活檢的將能夠定期監(jiān)測(cè)高風(fēng)險(xiǎn)人群，例如感染乙肝/丙肝病毒或肝硬化的人群，以盡早發(fā)現(xiàn)癌癥跡象；最重要的是，尿液采集在家中就可以進(jìn)行，隨后運(yùn)送到專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，無(wú)需進(jìn)行面對(duì)面的臨床訪問(wèn)并且可以實(shí)現(xiàn)更頻繁的監(jiān)測(cè)。總體而言，基于尿液的樣本采集提供了許多血液之上的優(yōu)勢(shì)，最終可以提高患者對(duì)腫瘤早篩的依從性，并允許更頻繁的監(jiān)測(cè)以使患者獲得更好的治療和護(hù)理。
雖然已經(jīng)不再新鮮，但是尿液液體活檢還有更大的發(fā)展空間
我們平時(shí)體檢過(guò)程中檢查的尿常規(guī)就是尿液在醫(yī)學(xué)檢測(cè)的一種應(yīng)用方式。其檢測(cè)靶標(biāo)局限在諸如尿蛋白、尿酸堿度等常規(guī)指標(biāo)上。在精準(zhǔn)醫(yī)療發(fā)展的大環(huán)境下，更多尿液中含有的分子靶標(biāo)被分離出來(lái)并被用于更精準(zhǔn)的疾病篩查。目前尿液液體活檢已經(jīng)被用于泌尿系統(tǒng)腫瘤，尤其是膀胱癌的篩查當(dāng)中。
美國(guó)癌癥學(xué)會(huì)把尿液液體活檢作為膀胱癌篩查的首選方式列出，包括尿液分析，尿細(xì)胞學(xué)檢測(cè)和尿液腫瘤標(biāo)志物三種方式。在我國(guó)的《膀胱癌診療規(guī)范（2018年版）》中，也將尿液液體活檢列為了膀胱癌的診斷方式之一。尿液液體活檢通過(guò)對(duì)尿液進(jìn)行細(xì)胞學(xué)檢測(cè)或腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)，來(lái)對(duì)受試者的患病情況進(jìn)行分析和診斷。但是目前的尿液腫瘤標(biāo)志物由于特異性較低，還沒(méi)在臨床上廣泛使用。我國(guó)的《診療規(guī)范》中仍把影像學(xué)檢查列為膀胱癌的主要篩查方式。
圖片來(lái)源：Surbhi Jain,Selena Y.Lin,et al.Urine-based Liquid Biopsy for Nonurological Cancers.GENETIC TESTING AND MOLECULAR BIOMARKERS.23,4(2019).
2019年發(fā)表于《GENETIC TESTING AND MOLECULAR BIOMARKERS》上的一篇綜述文章上，匯總了目前為止使用尿液液體活檢檢測(cè)非泌尿系統(tǒng)癌癥的研究成果。從表單中可以看到，自2000年至今已經(jīng)有大量研究成果表明，使用PCR或ddPCR技術(shù)進(jìn)行尿液液體活檢，已經(jīng)可以在尿液中檢測(cè)到非泌尿系統(tǒng)癌癥攜帶的基因突變。目前為止多數(shù)的研究成果都表現(xiàn)出較好的敏感性，并且檢測(cè)結(jié)果與組織或基質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果相比，一致性都在70%以上。但是目前尿液液體活檢的特異性還不夠高，這可能會(huì)成為尿液液體活檢未來(lái)發(fā)展中的瓶頸。
部分企業(yè)開(kāi)始布局，檢測(cè)方向各不相同
圖：涉足尿液液體活檢的部分企業(yè)信息
TrovaGene
位于美國(guó)加州的TrovaGene很早就開(kāi)始進(jìn)行尿液液體活檢相關(guān)的研究。TrovaGene自行研發(fā)了尿液收集和核酸保存裝置NextCollect。該裝置可以延長(zhǎng)尿液的保存時(shí)間，并提高尿液樣本中ctDNA的分離效率。2017年3月，TrovaGene推出了TrovaGene EGFR檢測(cè)，該檢測(cè)利用從尿液中分離出的ctDNA，檢測(cè)非小細(xì)胞肺癌患者是否攜帶有EGFR突變。相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表于2017年的《Lung Cancer》上。2017年7月，諾禾致源在與TrovaGene達(dá)成協(xié)議，向TrovaGene購(gòu)買(mǎi)NextCollect并將其用于國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品測(cè)試與研發(fā)工作。
在液體活檢領(lǐng)域之外，TrovaGene還在進(jìn)行藥物研發(fā)工作。2017年3月，TrovaGene獲得了意大利公司Nerviano Medical Sciences研發(fā)的onvosertib的全球開(kāi)發(fā)和商業(yè)化權(quán)力。onvosertib是癌癥靶標(biāo)PLK1的高選擇性抑制劑，目前正在多癌種中進(jìn)行臨床試驗(yàn)。其中關(guān)于急性髓性白血病和轉(zhuǎn)移性去勢(shì)抵抗前列腺癌的臨床研究已經(jīng)進(jìn)入了Ⅱ期階段。
ExosomeDX
ExosomeDX是全球范圍內(nèi)外泌體檢測(cè)行業(yè)的頭部企業(yè)，旗下已經(jīng)有多款基于外泌體的液體活檢產(chǎn)品面世。除檢測(cè)產(chǎn)品之外，ExosomeDX還在積極研發(fā)外泌體提取試劑盒和分析儀器。其與Qiagen聯(lián)合開(kāi)發(fā)的血清/血漿外泌體RNA提取試劑盒已經(jīng)被廣泛的使用于有關(guān)外泌體的科研工作中，自主研發(fā)的Shakky外泌體蛋白分析平臺(tái)則正提供給部分企業(yè)搶鮮體驗(yàn)。
ExosomeDX早在2016年9月就面市了一款前列腺癌的檢測(cè)試劑盒，ExoDX Prostate(IntelliScore) (EPI)。該產(chǎn)品通過(guò)檢測(cè)尿液中外泌體RNA的三個(gè)基因指標(biāo)，結(jié)合專(zhuān)有算法，得出一個(gè)與前列腺癌危險(xiǎn)程度相關(guān)的評(píng)分。這一評(píng)分可以輔助醫(yī)生對(duì)被檢者是否患有前列腺癌進(jìn)行判斷。尿液在這一產(chǎn)品上的優(yōu)勢(shì)顯得尤為突出。使用尿液進(jìn)行前列腺癌癥篩查可以有效規(guī)避前列腺活檢可能引起的失禁、感染等并發(fā)癥。
泛生子
國(guó)內(nèi)也已經(jīng)有部分公司開(kāi)始向尿液活檢方面布局。在國(guó)內(nèi)的基因檢測(cè)企業(yè)中，泛生子是少數(shù)涉足尿液活檢的企業(yè)之一。泛生子目前已經(jīng)推出了尿路上皮腫瘤風(fēng)險(xiǎn)基因檢測(cè)產(chǎn)品，為具有血尿等癥狀、疑似罹患尿路上皮癌（膀胱癌/輸尿管癌/腎盂癌）的患者提供輔助診斷依據(jù)。根據(jù)泛生子官網(wǎng)上的信息，該產(chǎn)品可以通過(guò)尿液活檢檢測(cè)17個(gè)與尿路上皮癌相關(guān)的基因突變和1個(gè)基因的甲基化，陰性預(yù)測(cè)率高達(dá)99%，敏感度可達(dá)95%。
昂科生物
昂科生物成立于2010年，在2016年獲得了道格資本1100萬(wàn)元的B輪融資。昂科生物目前的主要產(chǎn)品就是一款尿液外泌體檢測(cè)試劑盒，用于檢測(cè)慢性前列腺炎。昂科生物的試劑盒通過(guò)檢測(cè)尿液中的前列腺小體外泄蛋白（PESP），來(lái)判斷受試者是否患有慢性前列腺炎。由于患者尿液中的的PESP含量會(huì)比正常人的含量要高，所以通過(guò)試劑盒的檢測(cè)可以很容易的判斷受試者是否患有前列腺炎。
近年來(lái)，大量研究指向了尿液液體活檢的遠(yuǎn)大前景。尿液液體活檢已經(jīng)被證明可以用于癌癥早篩、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移和療效的監(jiān)控。此外，尿液cfDNA還有能力對(duì)患者的預(yù)后進(jìn)行判斷。而這點(diǎn)正是目前的臨床檢測(cè)手段所欠缺的。盡管與基于血液的液體活檢相比，尿液液體活檢具有許多優(yōu)點(diǎn)，但尿液液體活檢在非泌尿系統(tǒng)腫瘤中的應(yīng)用仍有待進(jìn)一步研究。在未來(lái)的發(fā)展中，尿液分析也還需要更多的研究和更大的患者隊(duì)列來(lái)建立更優(yōu)質(zhì)的分析算法?？傮w而言，尿液活組織檢查的無(wú)創(chuàng)特性為其帶來(lái)了巨大的發(fā)展空間，使其有能力成為一種與血液活檢同樣高效的檢測(cè)方式。如今已經(jīng)有先頭企業(yè)開(kāi)始向這個(gè)方向布局，尿液液體活檢將成為一種新選項(xiàng)，讓更多人感受無(wú)創(chuàng)篩查的便利。
來(lái)源：動(dòng)脈網(wǎng)
