7月21日，Nature Communication發表了由復旦大學泰州健康科學研究院陳興棟、金力等學者領銜與鹍遠基因共同合作的研究成果“Non-invasive early detection of cancer four years beforeconventional diagnosis using a blood test（血液無創檢測可以比常規診斷提前四年發現癌癥）”。科研人員對復旦大學牽頭建設、囊括近20余萬社區人群的泰州隊列的部分血液樣本進行了在長期、系統的癌癥早期檢測研究。研究發現：對于結直腸癌、食管癌、肝癌、肺癌和胃癌等5種常見惡性腫瘤，在達到現有臨床確診金標準之前，甚至在病人出現自覺癥狀前，早期的癌癥信號——微量腫瘤甲基化就存在于血液循環之中，并可以被無創檢測。利用鹍遠基因原創研發的ctDNA甲基化多癌篩查技術PanSeer?方法，研究團隊在泰州隊列的血樣中實現了比臨床診斷提前4年發現血液中的微量腫瘤甲基化信號。

這一最新研究成果具有重要的科研與商業意義，證實了通過提高檢測技術的靈敏度能夠更早的發現腫瘤標志物，從而實現對癌癥進行有效的早期篩查。這是我國泛癌種早篩技術取得的重大突破，也是全球首次泛癌種早篩技術在大型自然人群隊列中得到嚴格驗證。由于可以同時檢測多種癌癥，泛癌種早篩技術受到科學界和產業界廣泛關注，被普遍認為是下一代癌癥早篩技術的突破口。此次研究成果的發布，將積極推動我國癌癥早篩事業的科研轉化和臨床應用，并對癌癥早篩行業產生深遠的影響。

當前，惡性腫瘤的發病率和死亡率呈逐年上升的趨勢，已成為全球人類主要的疾病負擔之一。與早期腫瘤相比，晚期腫瘤由于不能通過手術切除，缺乏有效的治療方案，平均5年生存率僅為26%，而早期腫瘤患者的5年生存率可達91%。因此，實現腫瘤的“早發現”，可幫助患者贏得治療時間，有效提高治愈率。但是，要對早期腫瘤檢測和篩查進行驗證和研究，不僅僅需要高效、靈敏的技術，更關鍵的是需要對腫瘤患者在確診前即進行血液和生物樣本采樣。這就決定了，基于已有的腫瘤醫院確診病例樣本庫無法嚴格證明一個新早期篩查技術能夠超越當前的臨床標準。此時，就需要有大型、長期開展科研活動的人群隊列來支撐科學家們的探索活動。

泰州隊列由復旦大學牽頭，于2007年開始建設。截止目前，已有近20萬社區人群參加該項研究。研究團隊通過系統的隊列隨訪，長期跟蹤隊列人群各種重大慢性病的發生情況，并且在無癥狀人群中于多個時間節點跟蹤采集了150余萬份各類生物樣本長期保存。此次發表的研究成果，納入了191個在采樣時間點1-4年后確診腫瘤的病人血液樣本，和223個在當地醫院確診后采集的腫瘤病人血樣，并遵循嚴格的1:1匹配原則，選取414個隨訪超過10年且未被診斷為腫瘤的病人樣本作為對照人群。

基于鹍遠基因原創開發的PanSeer?DNA甲基化檢測技術，研究團隊融合生命科學和大數據科學多學科手段，基于ctDNA甲基化特質設計了一套機器學習方法，并充分考慮了大量的干擾因素，完成了區分健康患者與癌癥患者的分類模型搭建。PanSeer?技術在健康人群中的特異性可達到96%，在確診癌癥后采集的病人樣本中敏感性達到了88%，在癌癥患者未確診之前1-4年采集的樣本中敏感性達到了95%。

該研究發現，PanSeer?技術對結直腸癌、食管癌、肝癌、肺癌和胃癌等5個不同癌種的檢測敏感性在確診前不同時間采集的血樣相似。這說明癌癥信號在病癥發展早期、甚至在無癥狀未確診的若干年前就會存在于血液中。利用泰州前瞻性隊列的樣本，研究團隊在嚴格意義上證明DNA甲基化測序能夠比傳統診斷方法更早地發現癌癥。

該研究的通訊作者、中科院院士、復旦大學泰州健康科學研究院院長金力教授表示，在精準醫學和大數據時代的今天, 大型人群隊列研究成為生物醫學研究的主要支撐平臺之一。泰州隊列已建成世界領先的單一地區人群隊列，擁有包括20萬人、近200萬份生物樣本和PB級數據庫的高質量隊列資源。此次利用PanSeer?技術和泰州隊列資源合作進行的研究至少證明癌癥早期篩查可以通過無創血液檢測完成，便于對無癥狀癌癥易感人群的“早發現”繼而“早干預”，具有十分重要的應用價值。這也例證了泰州隊列在開展生命科學與精準醫學研究上的長遠價值。

研究第一作者、復旦大學泰州健康科學研究院和人類表型組研究院陳興棟研究員指出，開發針對高風險人群或社區人群的癌癥早期篩選檢測，成本是確保檢測可用性和受眾依從性的關鍵因素。目前國外的一些類似多癌早期篩查研究的檢測方法成本很高。而此次研究采用的我國原創技術PanSeer?是為癌癥早篩特定開發，僅檢測目標明確、數量有限的基因組區域的甲基化異常，僅需從單管血液中取樣少量DNA即可，具備了作為潛在一線癌癥早篩手段的有效性和經濟性。

本研究共同通訊作者、鹍遠基因公司聯合創始人兼首席技術官劉蕊博士認為，該研究在技術上的最大的技術突破是利用半靶向PCR技術構建血漿游離DNA靶向測序文庫的方法，大幅度提高甲基化靶點的富集效率，解決了早期癌癥患者血漿中ctDNA稀少、常規方法DNA丟失率高、檢測靈敏度受限等問題。劉蕊博士介紹到，機器學習技術廣泛應用于大數據處理中，是利用成百上千個基因組區域進行綜合評分，所以要特別注意過擬合的情況。PanSeer?分析通過層層質控篩選，最終綜合評估477個基因組區域的10,613個CpG位點，高深度測序，單分子標記去除雜音，從而獲得較高的分析準確性。未來，如對PanSeer?多癌篩查技術進一步優化，增加癌種，結合多組學靶標，進行擴大樣本的前瞻性多中心研究，有望讓該技術更加成熟、更早投入實際應用。

鹍遠基因聯合創始人、CEO張江立表示，很榮幸鹍遠基因的PanSeer?多癌早篩技術能獲得復旦大學金力教授和陳興棟研究員團隊的認可，經過長達4年的合作，終于獲得了可喜的初步成果。鹍遠基因將繼續與復旦大學合作，對PanSeer?多癌篩查技術進行進一步優化，增加癌種，結合多組學靶標，進行擴大樣本的前瞻性多中心研究，爭取讓該技術能夠早日投入實際臨床應用，造福大眾。

新聞背景素材：

復旦大學泰州健康科學研究院簡介

復旦大學泰州健康科學研究院是2007年在泰州市人民政府領導下，由復旦大學與泰州市醫藥高新技術產業園共同建立。研究院是以促進中國人群健康為目的的事業型科研機構，以危害我國人群的重大慢性疾病為主要研究目的，以泰州人群為主要研究對象，進行前瞻性健康人群大型隊列建設，研究遺傳因素、環境因素、環境－遺傳交互作用與重大慢性疾病的關系，并提出疾病預防和治療的對策和手段，目的是建設一個使泰州人群受益，為轉化醫學服務，促進中國人群健康的公共科研平臺。

目前已建立20萬自然人群隊列——泰州隊列，形成了具有優勢的、國際領先的人群資源，并建成了人類遺傳資源平臺和健康大數據平臺，建立了我國最大的單一地區生物樣本庫，累計了近200萬例的人群標本，可用于生物標志物的篩選，下一步向千萬級的方向發展，同時也累計了PB級的健康醫療大數據資源，并開發了一系列大型隊列建設的關鍵技術、標準和規范。在國內外學術界、科技界具有了一定的影響力，泰州隊列也被納入國家“十三五”精準醫學研究計劃，成為了中國百萬人群隊列計劃的主要組成部分。

近年來，復旦大學和泰州市科技合作升級，進一步擴大建設復旦大學泰州健康科學研究院，以建立“一隊列兩平臺”為主要架構，成為集原創研究、科技服務、技術孵化和產業轉化多種功能的新型機構集群。一方面，通過政府進一步的投入和復旦大學注入更多的創新資源和人才團隊，增強泰州隊列的能力，進一步提高泰州市和中國生物醫藥科技自主創新和大健康產業發展的支撐能力。另一方面，打造健康大數據和人類遺傳資源庫兩個共享平臺，推動核心技術研發與引進，為泰州國家級生物醫藥產業高新區的建設提供強有力支撐。未來希望通過進一步建設泰州隊列、大數據平臺等基礎設施，使泰州隊列成為國家精準醫學的核心布局和創新源泉，為中國的精準醫學發展提供重要的支撐。

關于PanSeer?技術與鹍遠基因

PanSeer?技術是由鹍遠原創研發的國際專利技術，特別針對循環血液中低量的游離腫瘤DNA甲基化信號的高通量高效捕獲富集，精準定量關聯分析微量的腫瘤信號存在和溯源而開發。PanSeer?利用高效連接，單端瞄定，和單分子標記物的組合，有效克服DNA起始量低，傳統NGS方法流程復雜，模版丟失情況嚴重等困難，使得此技術可以成功的應用在早期癌癥病人樣本中（ctDNA含量極低）。PanSeer?相對性的新型數據分析的方法，利用ctDNA 甲基化片段化信號，關聯緊密度，和單倍型量化指標，使得檢出信號更靈敏更特異，適合ctDNA 的應用場景。

鹍遠基因成立于2014年，由著名科學家高遠教授、張鹍教授及CEO張江立、COO劉強、CTO劉蕊博士共同創立。公司致力于新一代測序技術的研發和臨床應用，開發腫瘤和遺傳疾病的系列基因檢測解決方案，尤其是基于專利甲基化測序技術的腫瘤無創早期篩查和診斷技術的開發和應用。

鹍遠始終走在生命科學和生物技術的前沿，目前擁有上海和圣地亞哥兩個研發中心，七十余位高學歷科研團隊，國際和國內專利數十項。依托深厚的學術積淀和豐富的臨床實踐經驗，鹍遠與國內外上百家科研機構及大型醫院合作，提供高發癌癥的風險評估、早期篩查和腫瘤藥物伴隨診斷的全周期服務，每年服務數十萬患者。通過不斷推出的先進技術和創新產品，以及積累的大樣本和大數據，鹍遠已經成為中國液體活檢和腫瘤早篩領域的領軍企業。

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