液体活检市场前景浅析：千亿美元的大金矿还是画大饼，白日梦？

前文小结了肿瘤液体活检伴随诊断的进展[2]。随着Roche的cobas EGFR敏感突变伴随诊断试剂盒在2016年6月1日获得FDA的批准，肿瘤液体活检的市场算是正式开启了。肿瘤液体活检伴随诊断虽然至关重要，却只是肿瘤活检市场预期的一个小角色。

液体活检被评为2015年MIT十大科技突破之一[3]。对液体活检市场的前景预期，分歧很大。JP摩根预计全球市场潜力为230亿美元。高盛预计美国的市场潜力为140亿美元。PiperJaffray 2015年发表的液体检测市场调研报告，预计将来的美国市场可以超过300亿美元 [1]。Illumina 的 CEO Jay Flatley最乐观，预计全球市场可以达到1000-2000亿美元 [4]。

两年来的进展是否支持PiperJaffray和其它投行的市场预期? 我们这里简要分析一下。

液体活检现今可以预见的市场主要分布在三个方向，无创产检 (Non-invasivePrenatal Testing (NIPT))，器官移植和肿瘤活检。

【无创产检】

无创产检（NIPT）主要是母亲血液的DNA测试，用于筛选胎儿染色体非整倍体的异常，例如唐氏综合征，Edwards综合征和Patau综合征，或性染色体不规则性，如特纳综合征。测试还可以用于确定婴儿的性别和Rh血型。

现在，无创产前检查多适用于有特定风险的女性。无创产前测试提供harmony，verifi，Panorama，informaSeq，VisibiliT，PrenaTest，BambniTest和其他测试。NIPT是迄今市场前景最明郎的液体活检方向。PiperJaffray预期NIPT市场潜力为20亿美元 (美国市场)。2015年的全球实际销售已经达到8亿美元，2016年11亿美元，增长迅速。

由于高收入国家的平均产妇年龄不断上升，唐氏综合征等染色体异常的新生儿的出生率明显增高（30岁是个分水岭，早婚优育的基因理论基础），养育儿童的费用不断上涨，促进了NIPT全球市场的快速发展。预计2022年销售可以轻松超过20亿美元。美国是产前血检最大的市场，占销售的一半以上。美国外的市场发展较慢，但潜力庞大，最乐观的预计全球销售峰值可高达100亿美元。

NIPT已经在各个方面颠覆了传统产前检测的实践。比如，唐氏综合症发病率约占新生儿的八百分之一，患病幼儿发育延迟，存在智力缺陷和健康问题。以前传统的唐氏综合征基因检测需要使用羊膜穿刺手术，对产妇和胎儿均是极大的创伤，且有较高的流产风险 (0.5%)。Sequenom于2011年首先推行NIPT临床检查唐氏综合征以来 (首先应用于35岁以上高危产妇)，至2015年，已经在全球50个国家，检查测试超过70万例，给广大产妇带来了便利，降低了风险。据PiperJaffray2015的推测，NIPT已经取代了超过56.6%的传统羊膜穿刺术。同时，2015年，美国妇产科医生协会取消了NIPT35岁高危年龄限制，这将大大促进NIPT的进一步推广。

在美国，有四个主要的无创产前检测公司，包括Ariosa（被Roche收购），Natera，Sequenom (被Labcorp收购)和Verinata（被Illumina收购）。从收购的活跃程度看，大公司非常看好NIPT这个方向。

这里要特别一提NIPT的先驱，香港中文大学的卢煜明（Dennis Yuk-ming Lo）教授。受到血液中存在游离肿瘤DNA（ctDNA）的启发，卢博士最早在1988年发表文章，报道血液中存在微量胎儿DNA（cell free fetal DNA）的证据。1997年，卢教授报道了用于鉴别孕妇胎儿Y-染色体异常的血浆DNA检测方法[5]。卢教授授权Sequenom开发NIPT筛查唐氏综合症等技术。迄今为止，卢教授发表文章超过250篇，对NIPT的发展做出了突出的贡献 [6,7,8]。2016年，卢教授获得了中国首届未来科学大奖，及ThomsonReuters的诺奖提名。NIPT检查已经渐成主流检查。从传统技术到新技术的发展速度之快，据说正在创造现代医学诊断技术转换的纪录。

【无创器官移植检测】

人体的免疫系统识别移植器官为外源并释放巨噬细胞和T细胞以破坏外来组织。在急性细胞排斥期间，移植的细胞与肿瘤细胞以类似方式，通过细胞凋亡的形式将游离的DNA（Donor-derived cell-free DNA (dd-cfDNA)) 释放到血液中。移植液体活检可定量测量供体来源的cfDNA浓度。相对于患者的cfDNA，供体来源的cfDNA的含量的升高表明更多的供体细胞死亡并且可能发生急性细胞排斥。因为这些测试能够检测到早期细胞排斥反应和死亡，dd-cfDNA可以更频繁地，定量地和更安全地检测免疫排斥反应。

PiperJaffray认为移植排斥液体检测是一个20亿美元的潜在市场，肾脏占移植市场的大部分。美国主要有三家公司在开发相关检测。CareDx的心脏cfDNA测定试剂盒已经作为研究用途商业化，作为其临床Allomap基因表达测试的辅助手段使用。最近，CareDx计划推出其肾脏cfDNA测试 [1]。

其它公司，如Chronix Biomedical 和 Transplant Genomics也在开发肾脏dd-cfDNA检查。

【肿瘤液体活检】

相比NIPT，肿瘤液体活检整体上还处在早期阶段。

肿瘤液体检测可以细分为：肿瘤早期筛查（15B），靶向药物伴随诊断 (1.7B)，患者病情跟踪检测(5B)，患者复发追踪检测（6.9B）。PiperJaffray分别给出了市场潜力预期。

肿瘤游离DNA（ctDNA）的发现远早于胎儿游离DNA（cellfree fetal DNA），但在市场开发上，至少迄今为止，NIPT要比肿瘤液体检测成功得多。肿瘤液体活检最近的加速，也部分受到了NIPT市场快速成长的激励。当然，肿瘤液体活检的市场潜力要大得多。美国至少有超过38家公司在开发肿瘤液体活检技术，如Guardant Health Inc., Trovagene Inc.,Genomic Health Inc. 和 Foundation Medicine Inc.等。发展最快的方向是肿瘤液体活检伴随诊断，Roche的非小细胞肺癌EGFR敏感突变试剂盒终于在2016年中获得FDA的审批，正式开始兑现肿瘤液体活检的潜力。肠癌的KRAS突变液体活检伴随诊断有望今年提交FDA批准。但是，伴随诊断与肿瘤早期筛查相比，只是一个较小的市场。大家争议最大的在于肿瘤早期筛查到达是多大的市场，这也决定了液体检测容量的上线。当然，我们说的千亿美元的白日梦（pipedream）也主要是指这一部分。

关于靶向用药伴随诊断与跟踪检测，我们前面介绍过 [2]，这里主要讨论肿瘤早期筛查这一最具争议部分。

我发现，对肿瘤液体早筛热情最高的多数是IT技术出身的，包括最近获得10亿美元注资的从Illumina剥离出来Grail公司的总裁，Jeff Huber，之前是谷歌多年的高管，认为这是一个74亿人的市场。Grail计划最早于2019年推出1000美元的早期肿瘤液体检测产品，（最好是通用试剂盒）。这个，加一下，还不止是千亿的市场呢！而Grail最大投资者包括亚马逊的总裁Jeff Bezos，微软的BillGates等。Gates 最近吐槽，如果重新选过，他钟爱的三个方向之一就是生物技术，看来Gates计划投个潜力是追梦级的。

卢煜明教授开创了无创产检NIPT的先河的同时，也是坚定的肿瘤液体早筛的支持者和实践者。卢教授的目标很明确，“利用每年的血液常规检测，发现癌症，在它是可治愈的早期！Anannual blood test that finds cancer while it’s curable.”这需要大量的临床数据来验证肿瘤液体早期筛查的可行性。为此，卢教授针对中国国情，选择了肝癌和鼻喉癌作为突破点，开展了全球最大的临床跟踪早期肿瘤筛查。对于肝癌，卢教授正在跟踪1000名乙肝患者，定期进行血检DNA，用来比较分析，能否在超生检测到肿瘤之前用ctDNA的方法首先检测到。据卢教授报道，肝癌液体活检技术的灵敏性可达85% [9]。

另外一个更大的临床试验是只在南方中国人群中高发的鼻喉癌。鼻喉癌的致癌因素可能综合了吃咸鱼，喝高温煲汤，病毒感染和特定的基因变异等，使得中国南方人群成为高危人群，发病概率高达六十分之一。研究计划招募20，000健康的香港中年人。最初完成的10，000初检跟踪，发现了17例鼻喉癌患者，其中13例处于最早的一期。检测的灵敏性高达96%。而这些一期患者如果不参加ctDNA早期血检，很可能没有发觉自己已经是鼻咽癌早期。从卢教授的初步结果来看，前景的确不错。我们还需要更长的时间，也许5-15年，来验证，筛选，完备技术和完善临床数据。

可是，有人等不及了，Pathway Genomics在没有经过FDA批准的情况下，开始销售其早期肿瘤检测试剂盒给健康人群，结果收到FDA的警告信，称其在没有科学证明的前提下推出此类检测试剂盒，可能对大众的健康是个威胁。再次给FDA点个赞，急功近利要不得。显然，FDA对肿瘤早期液体活检筛查的推行还没有准备好。而液体活检的早筛也的确有诸多硬伤：

• 测序的灵敏性可能还不够。现在的测序技术勉强能够测试晚期肿瘤患者的ctDNA。对早期肿瘤相对很小的情况下，分泌到血液中的ctDNA的量也会大大减少，难以准确地检测到致癌突变和其它变化。

• 检测到了致癌驱动突变，并不意味着就有肿瘤发生，可能会有较高的假阳性。

• 即使发现突变，预测到肿瘤发生，确定肿瘤的发生位置也不容易，特别是在早期。

• 最后，发现确认了的早期肿瘤，如何干预治疗才不是过度。

• 还有，说服支付方，医生，健康人群使用这些检测也需要大量非常积极的临床数据的支持。