从「格列卫」看精准医疗,未来「药神」精准诊断广泛落地还要多久

2、质谱流式及成像质谱技术(mass cytometry)。可以原位解析细胞空间关系,我们现在所有的检测都是提供组织之后,把它打碎掉进行测试,现在质谱系列技术可以原位解析。

3、多重原位分析(Multiplex in situ analysis)及其他空间计算技术。会引入一些计算,数学分析的技术,保证原位的信息可以分析。

4、细胞系谱测定(Cell lineage determination)。

5、AI 人工智能。

多组学肿瘤诊断时,大量数据需要阐释。会有基因组、蛋白质组、表观组、暴露组等一系列的组群数据,包括成像出来的表型数据,需要人工智能、机器学习去帮助人类进行多组学数据的诊断和分析。这些领域在未来 5-10 年,相信都会有非常大的进步,绝不仅仅是测序。

基于整合的多组学精准癌症分析,会用到一系列的多组学技术支持,暴露组、基因组、转录组、表观组、微生物组、代谢组、临床信息,包括微生物学的信息,是一个多尺度、多组学的整合分析。未来成功的诊断公司,应该是一个整合的精准分析公司。

患者在未来能够体验到哪些改善呢?多技术整合分析,现在我们医院也在去中心化,在碎片化。但是带来很多不便,在未来患者一站式的监控肿瘤免疫微环境,系统进行多组学全息检测。一次提供样品,一站式的全部做掉。从 DNA、RNA、蛋白质、单细胞、多细胞,进行一站式的检测,达到全息多组学整合分析。等待时间不会太长,已经有公司在起步做了。

对病人也是全流程的管理,高度精准的全流程监控。从风险预警、肿瘤遗传检测,到早期肿瘤的筛查,到肿瘤的精准诊断,到用药指导、治疗指导,包括后面的疗效检测、复发检测,都是全流程的。

90% 以上肿瘤患者都是实体肿瘤,实体肿瘤还是比较难治的。我们希望所有的科学家和临床学家一起努力,能够做到将早期肿瘤治愈,中期控制复发,晚期能够延长生存期,提高生存质量,甚至有一部分晚期患者,能够持续生存下去,这也是我们的愿景。

未来不远,我们要有更强大的技术去支持。我们相信在针对肿瘤这种高度复杂的疾病,我们未来是可期的。谢谢大家!

现场问答

从「格列卫」看精准医疗,未来「药神」精准诊断广泛落地还要多久

陈琛:谢谢栗老师精彩的分享,的确像栗老师所说,肿瘤的精准诊断到现在确实在经历着一个跨时代的发展,这个跨时代的发展,肯定会为我们未来肿瘤的预防、治疗,甚至康复都会产生一个巨大的影响。

那么,刚才我这边也收集到很多朋友线上线下关于这一块的疑问,有些问题其实非常有代表性,有些问题非常有思考性的深度,我在这里做了一个汇总,也跟大家进行一下分享,和栗老师进行一下交流,有几个问题想问一下栗老师。

第一,您刚才在幻灯片中也提到了,说肠道微生物,或者是肠道微生态,对人体不光是影响消化系统这么简单,也有很多关于脑肠轴或者是第二肠脑这些理论也已经出来了。

在肿瘤治疗这一块,肠道微生物是一个什么样的角色,是一个监测性的指标,还是说会做一个辅助治疗的靶点,还是怎么样?它可以从中发挥作用,想听一下您的建议。

栗世铀:陈琛提这个问题其实挺好的,我们现在的研究是基于相关性研究,我们发现 PD-1 抑制剂药物,我们叫检查点抑制剂,这个药物响应和肠道菌群密切相关。具体是如何通过菌群调节机体对 PD-1 产生反应,这个机理我们现在还不清楚,它是一个相关性的研究。其中特定的一部分菌群,比如这两个菌,在病人的肠道中如果存在,药物反应性会比较好。但是并不是所有的菌都是这样的,看红的这部分,这部分细菌在肠道中要是存在的话,病人对药物的相应不好。就是说菌群的种类和药物反应密切相关。

在用药时,对于这些有益的菌群要保护它。同时,因为抗生素对肠道菌群有调整作用,所以抗生素的使用要高度小心,还是有一定的指导意义的。

陈琛:栗老师,刚才您提到菌群分类应用,现在一般大众可以看到很多益生菌,或者一些乳酸菌这种,大家知道的这些菌群,这些菌群在不在您刚才说的蓝颜色里呢?现在有没有研究发现……

栗世铀:科学研究,比如这一个菌群是有益,我们就会通过各种渠道,或者通过病人自身的粪便,把这个有益的粪菌移植进病人肠道,灌肠等方式。刚才你提到的益生菌,会有一定的帮助。

陈琛:这是一个问题,就是关于肠道菌群的。

另外,也有很多朋友在问,刚才您提到了一个肿瘤的微生态、微环境概念,现在我们很多的药物要么是瞄准怎么杀伤肿瘤,怎么更精准,或者是增强我们的 T 细胞免疫细胞的功能。那么,有没有一些药物已经考虑到我怎么样来改善肿瘤的微生态,或者是抑制它的微生态环境,让肿瘤的生存环境更恶劣,这样肿瘤的生存、增值会下降?

栗世铀:我们提到的 PD-1 抑制剂药物,这个药解决的就是肿瘤微环境中的 T 细胞和肿瘤细胞的关系,调节它们的关系,使 T 细胞恢复活性,持续杀伤肿瘤。

还有 CTLA4 靶点的药物,也是调节 T 细胞的活性的,今天我们基于 T 细胞功能,已经上市了两类药物。还有是刚才提到的阿司匹林,都会调节肿瘤微环境。另外像我们实验室团队也在做腺苷的调节剂,因为一旦肿瘤细胞被杀死之后,高浓度的腺苷对免疫细胞高度抑制,促进肿瘤细胞生长和增殖,这些微环境调节的靶点和药物都需要去关注。

肿瘤绝不是靶向药一种治疗可以解决的,需要高度关注肿瘤微环境的变化,要把免疫抑制解除掉,才可以保证免疫细胞持续的杀伤作用。

还有一个理念,这个也是我们团队何有文老师一直在推动的,就是靶向药和化疗药物的使用,一定要注意方法。要在适当的时间节点和剂量使用,围绕着肿瘤免疫的理念去使用现有的药物。

陈琛:栗老师,刚才您讲的其实还有一个问题,想请教一下,无论是中途死亡,释放出来的因子,我们现在可不可能在医学方面,或者某些技术领域,通过一些指标来进行监测呢?当某些含量略高,或者有一个改变时,在治疗这方面需不需要进行一个调整(比如说某些肿瘤,或者某些靶向药)。

栗世铀:我们市场上能看到的 CFDA 批准的检测方式,主要是检测肿瘤突变。这个技术在不断的成熟过程中,会很快普及。预计在未来很短的时间,就会在肿瘤医院、三甲医院推广应用。当然还不够,刚才提到的问题不只是 DNA 的问题,还有大量的免疫抑制性因子被释放出来,这些也需要监测。检测免疫相关的因子和免疫细胞功能状态,这也是未来一个非常重要的点。

陈琛:栗老师,关于 AI 这块,目前来说我们可以说进入到大数据时代,大家都在运用数据去治疗,或者说去看用户的一些行为。那么,在肿瘤这一块,大数据的应用在哪个方向?

栗世铀:中国医生比较辛苦,没有时间去学习如何分析组学原始数据。他要看实验室科学家给的结论或建议,你直接告诉他能不能用某种药物就好,这种方式医生的接受度会很高。给医院提供精准诊断的时候,都要给一个非常有价值、非常清晰的临床应用指导。

我们在有很多伙伴在做基因检测分析,他们会给医院提供这么厚或者更厚,或者一皮袋的检测报告,这个都不是很好的方式,要非常清晰,几句话,甚至一句话,非常清晰的告诉他要怎么做,要很直接很清晰的告诉他结论。AI 在这方面会有很大的应用场景。

陈琛:栗老师,最后一个提问的问题,就是刚才提到了基因编辑技术,类似于 CRISP-Cas9 技术,他们现在肿瘤靶向药物,或者在前期筛查时,是不是已经开始在临床上应用了呢?

栗世铀:CRISP 技术在临床上还没有应用,但是临床科学研究是有的。针对基因工程改造的免疫细胞,2017 年 8 月份上市了第一个药物,诺华制药的 CAR-T,大家都知道,就是在 T 细胞上做基因工程改造后,再让他识别肿瘤细胞。这是一个很好的基因工程和细胞工程结合的范例,已经被批准了,中国也在做很多这方面的改造研究。基因工程的方法很多,不局限于 CRISP 技术。基因工程改造的细胞国家把它列为药物进行监管,这是很重要的研究方向。

药物形态从小分子,应该是 100 多年前的化学工业开始的时代,出现了工业化的小分子药物进入到临床;到 80 年代大分子药物,是蛋白质工程推动了抗体类药物发展。到 2017 年末,人类第一个基因工程改造细胞制剂上市,大家可以看到技术推动了新的药品形态不断出现。

嘉宾互动

陈琛:谢谢栗老师的分享,相信大家跟我一样,听完老师的分享之后,获益匪浅,然后也有很多问题想请教一下栗老师。

下面,我们进入今天最后一个环节,也是一个非常重要的环节,就是嘉宾互动环节,大家有基因检测或者肿瘤相关的问题,都可以请教老师,老师会根据他的经验给大家做一些分享,现在有问题的同学可以举手。

学员:栗老师刚刚讲到 5 代,您提到 10 年内会有比较大的突破,为什么有这样一个预期呢?技术在中间会有比较大的进步吗?

栗世铀:技术迭代非常快。

学员:主要是哪些?

栗世铀:其实不只 5.0,我这里只是用比较方便理解的方式去说,会有 6.0、7.0,人类的认知会不断的发展。5-10 年的概念呢,只能预测这样,因为 10 年以后的,目前没有数据支持更远的预测。

说到 5-10 年这个领域,其实我们对肿瘤的认识,已经从很多年前比较粗犷的层面,到现在聚焦的两个方面。这两个方面突破了,肿瘤的诊治将会有本质性改变。大量研究未来都会围绕这两方面。

基于细胞功能改造,基于免疫微环境调节,可以聚焦在这些领域去做。5-10 年内,预期会有第二个、第三个、第四个类似于 PD-1 的免疫调节药物出现,包括联合应用。对于微环境的调节会有很长足的进步,我们会把实体肿瘤药物反应率 20%,扩大到 30%、40%,或者更高。这个是可以预期的,在 5-10 年内可以实现的。

技术手段,临床就是诊断+治疗。刚才说治疗都蛮多了,抗体药物、细胞药物等发展可预期。至于诊断,除了组学技术之外,基于肿瘤复杂空间结构的解析,利用计算机和数据处理能力,解析多细胞、细胞亚群空间定位的技术都是在普及阶段。刚才我提到这几个技术,综合和整合就可以解析复杂的高纬度图谱,我们是可以看到和预期到的。这一点上还是可以非常肯定的。5-10 年内肿瘤多维度的图谱会一张一张不断解析出来。

不仅是肿瘤细胞,扎克伯格也做了一件事情,叫单细胞图谱计划。他投了 30 亿美金做单细胞图谱的解析,都是属于高分辨多维度的图谱解析。科学界正在往这些方向去努力。

学员:那是不是可以理解为现有技术基础是存在的,下面就是您说的长期在实验室,或者是落地的过程。

栗世铀:是的。

学员:我还有一个问题,就是您提到反应率低的问题,这个反应率中间主要是涉及到什么问题,除了您讲的这些要用技术攻克它,您觉得在哪方面是目前医疗或者是未来医疗最需要的一种技术?

栗世铀:这个问题非常难回答,全世界的科学家,包括 PD-1 的发明人陈列平教授都在努力去寻找,为什么有一些肿瘤患者会有很好的反应,有一些没效。PD-1、PD-L1 药物分子不能直接结合靶点,或免疫细胞如果在肿瘤中没有浸润,谁来杀伤肿瘤呢。还有其他相关性的因素。这几年随着临床病人使用药物数量不断的增加,科学上还会有更多的发现。

我相信从 20% 到 30%、40%、50%,反应率会不断的增长。反应的时间也是,现在两年的有效率很低。PD-1 并不是能把所有肿瘤根治的药物,只是一部分人群会持续受益,很小的一部分,要想办法扩大受益人群。

学员:未来人工智能、大数据的应用,从 DNA 形态,从细胞数据,血液数据,包括内部结构的数据,非常多的变化,包括不同患者之间的数据都是不同的。那怎么利用现在大数据的检测技术进展,和数据分析技术,怎么利用这些技术来精准摸清它的结构,提供一个更精准的解决方案呢?

栗世铀:这需要咱们一起去研究的,这是 5.0 版的研究范畴。我们有很多挑战,要想汇聚刚才看到那张高维度清晰的图,这一定是需要大数据,需要人工智能,需要基因组学、多组学技术去整合分析,才能画得出来这张图。

学员:大数据背后的机理是什么呢?挖掘背后的数据,就是这个数据背后隐藏的信息,为治疗提供一些新的入口,这是技能方面的东西。

栗世铀:我打断一下,第一步是这样理解的,要画一个肿瘤空间高纬度图谱,这个是要做的。你问的是后面第二步,高纬度图谱画好后,如何解释生物学意义和机理,这是更复杂的工作,这个需要更长时间去研究。

学员:我觉得如果有数据的分析,包括检测技术的分析,会加快速度的。

栗世铀:一定会加快的。马上就能应用到人工智能、大数据、图像识别这一块了,在高维度的病理图谱的解析当中,也会应用到。我也在想有没有机会一起跟计算专家,或者图形识别专家一起合作,开发肿瘤的智能检测体系。传统病理只能染 4-6 标记物,最多不会超过 10 个。这么复杂的一个肿瘤,大家刚才看到,我只能染 10 个标志物,还远远不够。

5.0 版会提供非常详细的高纬度图谱。这个图谱,人眼是没有办法识别的,这一定要机器来帮助做分析的。

学员:刚才介绍了很多非常专业的,包括肿瘤的诊断,包括治疗。但是从我个人角度上来看的话,其实老百姓比较感兴趣,我如何避免肿瘤这件事情在我身上,或者在我家人身上的出现。那我第一个问题,基于大数据来说,什么年龄段是肿瘤的高发期?第二个问题,什么样的人群更容易发生肿瘤?第三个问题,怎么样有一些合理的建议避免肿瘤发生?

栗世铀:这应该是临床医生帮你做的事情,抱歉,我可能回答就很不专业了。什么样的人群会高发,第二个问题是什么?

学员:什么年龄段。

栗世铀:这个下面可以去看一看、查一查。

学员:有没有一些建议,我们应该怎么样避免这件事情?

栗世铀:肿瘤发病机理还是有一些争议的,从科学的角度。它是不断进化来的疾病。有几种假说,其中有一种要做免疫编辑假说。正常人每个细胞都要新陈代谢,就会复制 DNA,但是 DNA 复制的过程,可能会受到诱变,复制过程中出错,自身有一套 DNA 损伤修复机制,但是这个修复机制不是完美的,修复过程中也会有一些缺陷,造成突变,突变累积到一定程度,就会产生肿瘤。突变的过程当中,又会有一部分突变具有免疫原性,被免疫系统识别,你自身免疫系统会把它杀死掉的,就不会发生肿瘤。这是个肿瘤-免疫的平衡,一旦失衡,而且是实体瘤内部存在高度免疫抑制,这个肿瘤就会快速的生长。

具体提供不了建议说吃什么东西可以防癌,或者什么样的生活习惯防癌,目前的诱发因素都是相关性研究。

学员:谢谢。

学员:靶向药原理是什么,还是说它也是化疗药?

栗世铀:这个问题挺好的,靶向药的原理也是直接杀伤肿瘤细胞,原则上也是特定肿瘤细胞群体的化疗药。

学员:另外还有一个问题,目前咱们在国内医院使用的基因技术,有没有能纳入医保的可能?

栗世铀:这需要保险公司,或者是医保办来回答的问题。哪些应该划入,哪些不应该划入,我相信会越来越多的。因为已经基本上是常规的诊断了,有些靶向药医保是可以报销了。

学员:前段时间有一篇文章说肿瘤发生的时候,不应该去做手术,因为动了手术之后,会造成癌细胞的增长,不知道这个是不是靠谱的一个说法?造成增长的原因在哪儿?

栗世铀:现在肿瘤有手术、放化疗、有靶向药物治疗、免疫治疗,都有严格的适应症。如果适合手术的适应症,还是应该去手术的。

学员:那是怎么能发这样的文章呢?

栗世铀:我不知道,生物学每天上千篇的文章在发表,这些都不是定论的,都是一家之言。我觉得还是要严格按照适应症去做,如果是适合手术的,降低肿瘤负荷还是正确的一个选择。

学员:那岂不是也是因为造成突变的角度来看免疫,反而没有把癌细胞杀死,造成扩散了?

栗世铀:不是,刚才说到的部分靶向药和化疗药杀死肿瘤细胞之后,肿瘤细胞释放抗原,会激活全身免疫反应,会进一步杀伤肿瘤细胞。我理解你刚才是理解反了。

学员:如果得了癌症,现在有一种流传,比如说去看中医,感觉是挺伪科学的,这种您怎么看?

栗世铀:因为这个疾病的确是很麻烦的一个病,大家患病的时候的心情是可以理解的。但是也有很简单识别的方法,如果他说就是神药百分之百治愈,而且是晚期,那就是不正确的。中医我还没有看到大样本的数据,说它能像 PD-1 这种有效的,还是要看数据的。如果没有数据,口口相传的,都是个案,要高度谨慎。

学员:我问一个比较有争议的问题,有一个关于产学研这样的关系,大家都是比较关注的。医生们只需要提供结论就可以了,那您觉得目前在产学研之间有什么问题吗?在你们自己做研究,然后跟医院结合过程中有没有什么问题?

栗世铀:这个问题挺好的,这是中国的现状。医院是没有能力做研发的。中国诊断生物技术研发都是在创业公司和科研院所里,但是这个涉及到很多限定,因为各种不协调,中间那个结合会有很多的问题。

学员:创业者现在在这种大背景中,精准医疗下是不是能有更好的发展机会?

栗世铀:你说的太对了,刚才我们从肿瘤到自身的特点和难点,去给创业者一些建议,已经走到这里了,大家看到我们要进行 4.0、5.0 的技术研发,给大家一个提示,中国整个基因这一块的创业,走到现在,你的产品、精准诊断技术需要解决临床实际的问题。

刚才提到这个方向,你如果能真正提供给临床医生,解决他的痛点、问题,比如能告诉他这些细胞类型是什么,空间定位是什么,这会是未来直接指导药物使用的信息。

举个例子,稍微说的细一点,细胞类型,肿瘤里面,到底有没有浸润的 T 细胞,如果没有的话,你想办法做局部放疗,或者是做靶向药治疗,让免疫细胞浸润,再给 PD-1 抑制剂联合应用,才会有效。

这些精准诊断技术,可以帮助临床医生,这样的技术一定会有价值,在临床推广的时候,整个公司的价值才能出来。

学员:我问最后一个问题,目前来说,我们的体制或者政策,和医院的那种关系,能支持创业者进入吗?您觉得在这个领域,有多大的市场?

栗世铀:只要能解决临床需求的痛点问题,真正使患者受益的方法,我相信都能进去医院。

学员:有多大的市场呢?

栗世铀:这是一个数学的问题,中国有 1450 万肿瘤患者,接近总人口 1% 的人群是肿瘤患者,用 1450 万乘以每年的用药量或价格,你可以算一下这是一个多大的市场,这就是这个药物使用最高峰值。如果的实际渗透率有 10% 的人能负担得起,假设 10% 的人都需要每一个技术去检测要不要使用这个药,那你算一下这个市场有多大?我只是说了一个例子。

学员:谢谢。

学员:栗老师,我有两个小问题:

问题一:刚刚也有朋友提到,如果它能消费的话,您觉得大众现在有没有必要做基因检测,来知道自己患癌症的可能性?

目前市面上基因检测,检测出来的往往都是非常浅的,包括有一些噱头,其实我们觉得这种是很好玩,但是并没有把基因检测真正的技术和价值发挥出来。如果基因检测真的能预防或者告诉他有没有肿瘤,您觉得这种应不应该去做呢?

栗世铀:如果是比较成熟的技术应该去做,消费级别的可做可不做。还有一些是基于驱动基因,是值得去做的。我给你建议一定要去有资质的,比较正规的公司去做。

学员:明白,因为大家现在,其实普通民众在健康领域,谈癌色变,大家都会很紧张这个东西。但是其实没有一个很好的渠道要怎么去预防,或者要怎么去知晓这个东西。如果说基因检测能够提前 20 年或者是提前 50 年告诉你,可能会患这个东西。这个人可能得乳腺癌,就把它提前切掉。这个形式和逻辑,我觉得还蛮值得推广的。

栗世铀:目前为止,我们最大的挑战是怎么治疗它,这是一个难点。我们没有对应的治疗手段,是很尴尬的。还有一个数据,肺癌中国发病率最高,早诊肺癌之后,一期、二期肺癌手术切除之后,5 年就会复发。你知道这个复发率有多高吗?

学员:70%、80%。

栗世铀:68% 左右。所以,更尴尬的是治疗这个领域。

学员:如果治疗比较好的话,复发率不会这么高。

栗世铀:这是中国具体的数据,一期、二期的肺癌切除之后,5 年复发率 60% 多。

学员:我还有第二个问题,您其实有提到患者可以一体化去检测,您觉得这种一体化的检测在目前世界上来看的话,哪一种力量推动它实现?是社会力量,还是医院力量,还是国家行政力量?

栗世铀:肯定不是最后一个。

学员:对,刚刚这位同学也提到说创业公司把这个研发出来再推到医院,但是我觉得整个投入成本太高了,其实很少有企业有这么深厚的资本去做这件事情。那如果国家有东西去支持,那社会力量去做的话,其实社会力量目前在中国看的话,其实也没有一个很好的组织、机构,或者有推动这件事情。

栗世铀:我觉得今天跟大家的沟通,因为在极客公园,也就谈创业、谈研发方向,这是最重要的一个力量。政府主导的,这件事是很难做的。

学员:反而有一些数据的问题,有些公开的。

栗世铀:这谈到另外一个问题了,多组学数据怎么融合、数据共享问题,这是需要政府或者是一个机构出面推动的,这是现在最大的痛点。这个今天咱们也不讨论,不在咱们的讨论范围之内。

学员:现在也有说中国和美国患癌症的 5 年的存活期有巨大差异,这个数据到底准不准?或者说为什么造成的生存期差异?

栗世铀:这个现象是存在的。为什么呢?有很多原因,其实最主要的一个原因,从治疗角度来说,因为今天很多讲的是诊断和治疗,从治疗的角度来说,我们的治疗的确是有很大的提升和改进空间。

学员:比如说刚才说的那个数据,是不是意味着同样的肺癌,在美国可能做完手术之后,每年的发病率不会达到 68% 这么高?

栗世铀:应该是综合的,刚才这位老师提到过综合诊疗。现在整个肿瘤治疗的模式,我的合作伙伴何有文教授在中国各种机构、各种场合也在积极呼吁这件事。所以中国的肿瘤治疗模式必须改进。

学员:比较粗暴。

栗世铀:医生之间都没有沟通,外科、放疗科、内科医生,医学上叫的 MDT,各科医生会诊,多学科讨论确定治疗策略,什么时候应该手术,什么时候应该放疗,不同的阶段采取不同的策略,只要把这一点做好了,生存期就会有一个很大的提高。

学员:这个是谁来主导?

栗世铀:美国像 MD 安德森医院会有一个主治医生去帮助你协调所有的医疗事情,组织多学科会诊(MDT),会找放疗医生,化疗医生,不一定都是大牌专家,主要是各自学科领域的人员,坐在一起,制订一个切实可行的方案。我们现在是患者和家属,自己来决定,自己去协调找某个大夫,这个模式是有很大的弊病。

学员:我们现在有没有一个第三方平台或者是有一些其他的业务做这部分?

栗世铀:有一些做海外医疗的机构在做这个尝试,不仅是用海外的某一种上市药物,它会帮助你去海外会诊,帮助你去协调哪些科室的医生给你会诊,会有这种模式,这个模式具体的价格我不是特别了解。

陈琛:感谢栗老师的分享,特别感谢各位来宾参与到我们阿里健康和极客公园的分享活动,今天的分享会就到此结束,也希望下次的分享会继续看到大家,谢谢大家!


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