《生物经济：一个革命性时代的到来》刘沐芸博士访谈录 节选三

来源：先进细胞智造系统研发平台

承载单位：深圳赛动智造科技有限公司

时间：2022-06-24


面向未来的生物经济时代，才刚刚开始


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高通量测序技术的广泛应用，拓展了人类认识生命、认识自然、认识世界的能力
问

利用高通量测序技术，除了检测“唐娃娃”等染色体疾病，还能做什么？能说基因组医学时代来了吗？或者说5P医学时代来了？

刘沐芸

还能检测引发covid-19的SARS-Cov-2病毒。高通量测序技术在covid-19出现几周后，就测出了病毒的完整序列。可以说，高通量测序技术的广泛应用，拓展了人类认识生命、认识自然、认识世界的一种能力。不过，到目前为止，还只能说是开启了人类在组学水平理解生命的时代，还不能讲组学时代已经到来。


组学是对由高通量测序技术带来的一个新学科的统称，就是绘制和测量一个特定“组群”的生物分子，组学非常复杂，分为三大类：


——细胞内基因信息：表观基因组学，基因组学，转录组学，蛋白质组学……


——细胞内代谢产物：代谢组学，糖组学，脂类组学……


——其他组学：微生物组学，单细胞组学，循环无细胞DNA/RNA分析等。


因此，目前还只能说打开了一扇门，还有许多的研究工作要做，许多的未知需要去探索。


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看到不一样的未来
问

美国临床遗传学家史蒂文·门罗·利普金在《基因组时代——基因医学的技术革命》中指出，在临床应用上，目前不少遗传疾病都是“无药可治”，更提出了一个公众普遍关心的问题：“现在我们在基因学上已取得了巨大的跨越式发展，但为何可控性基因疾病还是如此少得可怜？”您怎么回答这个问题？
他还指出，“基因学方面的发展也让我们对未来深感乐观，那些被视作暗黑物质的疾病，将来会对我们产生新的启发。一个世纪以前，‘法国病’似乎无药可治，可是现在，容我们仔细再看一看，一个关于未来的崭新场景正慢慢变得清晰可见，那时包括复杂性状遗传疾病在内的大部分遗传疾病，都将会无一例外地得到治愈”，请问，您能否帮助描述一些“未来的崭新场景”？您也像这位专家一样乐观吗？
刘沐芸

总体来讲，我对科技驱动的变革是比较乐观的。因为，一些疾病的“黑匣子”现在因为工具的进步得以打开，如一些遗传缺陷。高通量测序工具、分子生物、组学与算法、数据科技的融合，使我们对一些疾病的成因、发生、发展有了进一步的了解，而对于疾病的了解，便利了我们找到治疗方案的方法和路径。比如最近一些具有一次性治愈疗效的基因治疗药物陆续获批上市，都给了我们希望。

基于对疾病的深入了解，很多过去认为是“绝症”的疾病成为可以管理的慢性病，比如癌症，有些无药可治的疾病可以治愈，比如一些单基因遗传病。这些都让我们看到不一样的未来。

打开一些疾病的“黑匣子”后，我们看到疾病的发生、发展的轨迹，我们可以在疾病开始的早期就能发现“端倪”，令我们可以对这些疾病进行早期干预，改变其自然发展轨迹。如果这些基于组学研究产生的成果成为临床常规诊疗方法，对一些社会、家庭负担极重的疾病开展早期筛查、早期干预，将能极大减轻整体社会的医疗负担，对经济产出、人民群众的生活质量将带来极大的提升。2020年有个研究报告的题目就是“健康——通往繁荣之路”，我想就是这个意思。

这里可能会有个悖论，就是“究竟是扁鹊厉害，还是他哥哥厉害”？大多数时候，大多数人看不到“防患于未然”的巨大价值与重要意义。对社会来讲，就是公共卫生体系建设，对个人来讲，就是日常预防防护。虽然，数十年的研究表明，人类寿命的延长、疾病的消灭等等都是受益于预防，但是现实社会中，个人、家庭、社会和政府都不太倾向于将大量资源投入到可以改变事物发展轨迹的预防事项上，因为没有一个明显的成本对照，预防的价值难以彰显。

因此，技术的进步是重要因素，但要真正改变事物的发展轨迹，还有许多非技术因素需要克服，而其中最难的部分是人类认知边界的拓展。


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打开疾病“黑匣子”是提出解决方案的第一步
问

“知道是怎么回事，但束手无策”“这些不可控的遗传疾病与希腊悲剧一样，都有着相同的结局”“患病带来的巨大痛苦慢慢变成了宿命，根本没有任何有效的治疗方法（至少目前没有），更不用说彻底治愈了”，这就是基因检测令人感到失望的地方，您怎么看这种困境？
刘沐芸

这个问题和前述类似。解决方案的基础是了解，打开疾病“黑匣子”是提出解决方案的第一步。在我们还不能制定有效的解决方案的时候，可以通过预防，让这些疾病不发生。比如疫苗的出现，就消灭了很多“知道是怎么回事儿，但束手无策”的烈性疾病。此次肆虐的Covid-19，虽然没有很好的治疗药物，但是通过对病毒序列的追踪，能清晰了解该病毒的特征、入侵人类呼吸道的门户、传染性和致病性等，利用这些病毒的特征，我们研究出有效防控的疫苗，我们制定有效的防控、隔离政策建议以及公众日常防护方法等，也有效控制了病毒的进一步肆虐，为社会经济交流活动的逐渐恢复提供了有效的科学依据。

因此，我认为不必如此失望，因为，从科技发展的自身规律来看，人类社会的进步以及解决方案的持续优化每天都在发生。有时，我们感到失望，可能是我们脱离了事物发生发展的自身规律而产生过高甚至是不切实际的预期，因此会产生失望。如果我们能从历史的长河、事物发展的规律去看，我们就会感到信心倍增，我们会对未来充满了希望。


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液体活检，可以说在一定程度上改变了肿瘤治疗的发展轨迹
问

2020年，首个NGS液体活检产品获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准，能否介绍有关情况？这次批准，意味着什么？这算是“已经到来的未来”吗？
刘沐芸

2020年8月7日，美国FDA批复了第一个液体活检（Liquid Biopsy）产品，通过新一代测序技术用于肿瘤变异的伴随诊断。这其实就是接续上一个话题，技术的进步虽然还没有到那种“可以治愈任何疾病”的阶段，但是已经发展到可以在一定程度上改变事物自身发展轨迹的阶段了。FDA批复上市的液体活检，可以说在一定程度上改变了肿瘤治疗的发展轨迹，准确地了解肿瘤的具体突变位点，然后予以精确的靶向治疗药物。

比如，非小细胞肺癌在不同的发展阶段，会表现不同的症状，过去我们是通过临床症状变化的观察、病理组织的分析去判断疾病的不同阶段并予以相应的治疗，但准确性、时效性和有创获取病理组织等均无法实现精准治疗。基于新一代测序技术而来的液体活检可以无创、准确并且快速地确定肿瘤具体的突变位点，便于医生选择针对性的靶向治疗药物予以治疗。比如，FDA批复的第一个液体活检，就是用于指导转移非小细胞肺癌EGFR突变治疗的伴随诊断方法。


这个批复不仅提高了肿瘤临床治疗的效率，并且有望改变肿瘤治疗药物的审评审批的标准体系，以及革新肿瘤等一些疾病的临床诊断方法和标准。因此，液体活检未来的应用非常广泛，比如肿瘤治疗效果的预后检查、副反应监测，以及前述的癌症早早期筛查等。


我们可以从液体活检的原理，来了解其广阔应用前景的可能性。


FDA批复的产品名是Guardant360CDx检测，由两部分技术组成，第一项技术是液体活检，分析患者血样，发现病人肿瘤的基因组分，这种方法相对于病理标本几乎无创，便于连续获得疾病不同阶段进展数据进行动态分析，并且不像病理组织的获取会受限于肿瘤发生部位，血液采集随时可以进行。第二项技术是新一代测序技术，对肿瘤进行高通量分析，可以同时检测出55种肿瘤基因突变标记，而不是一次检测一个，因此通过对肿瘤进行组分分析，便于临床医生分辨关键问题基因。FDA的批复，将液体活检方法用于多个实体瘤的标记检测，以便辅助临床判断患者是否能从靶向治疗中获益。
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