近年来，国家政策端对肿瘤早筛领域给予大力支持，相继出台多项重磅政策。2022年4月2日，健康中国行动推进委员会办公室发布《健康中国行动2022年工作要点》，旨在从政策层面推广普及肿瘤早筛，深入构建全国性的肿瘤防治体系。2021年10月15日，卫健委等部门联合发布《关于印发肿瘤诊疗质量提升行动计划的通知》，部署2021—2024年间开展肿瘤质量提升行动计划，明确提出推进肿瘤早期筛查。此外，在多项国家发展规划中都表示，将基因检测作为重点发展的新兴产业，全力推动癌症早诊早治。 之所以如此重视肿瘤早筛早诊，与当前我国肿瘤患病人数与日攀升，抗癌形势突出不无关系。据Globocan 2020年数据统计，中国每年新发癌症病例457万例，死亡病例300万例，均居全球首位。据国家癌症中心、Frost & Sullivan数据，我国恶性肿瘤发病人数逐年上升，预计2025年患病人数为520万人，2030年将达580万人。从肿瘤流行病学来看，当前我国肺癌发病情况高居首位，其次是胃癌，而且整体五年生存率均显著低于美国，究其原因即中国癌症患者初诊的晚期比例远高于美国，说明国内肿瘤早筛普及率较低，仍有大幅上升空间。 高居不下的患者、艰巨的抗癌任务及国家政策的大力鼓舞，在多重因素交织下国内肿瘤检测市场亟待爆发。据 Frost & Sullivan 数据，国内肿瘤高通量基因检测市场规模由2016年的7亿元至增至2021年41亿元，复合年增长率为41.1%。预计2025年和2030年，市场规模将分别达到 149 亿元和 491 亿元，呈现快速增长态势。尤其是肿瘤早筛早诊市场，在2021到2025年间预计年复合增长率高达100.1%，远超过用药指导，越发向治未病的医疗理念靠拢。这是医学发展的必然趋势。
全球及中美前十大新发癌症(2020)
我国肿瘤基因检测市场规模（2016—2030E） 来源：Frost & Sullivan 、世和基因招股书 肿瘤基因检测的完整闭环包含四大维度：预防、早筛、诊疗和监测。其中早筛目前涉及的检测癌种有肠癌、肺癌、肝癌、胃癌、乳腺癌、宫颈癌、泌尿肿瘤等。从技术层面可划分为影像学检查、内镜检查、穿刺诊断、组织活检等物理手段、肿瘤标志物检测的生化手段及液体活检的分子诊断。 从特点上分析，影像学和内镜检查依赖于专业医师、技师、护理人员经验和设备水平；肿瘤标志物检测的灵敏度、特异性不够，多用于辅助诊断；穿刺诊断侵入性强，多用于术中和术后，早筛应用较少；唯有近年来兴起的液体活检取样简单可重复，泛癌种或单癌种检测均能应对，更能满足众多高风险人群的筛查需求，必将成为未来大规模筛查的主要手段。 液体活检是一种非侵入式的血液测试，通过采集患者发病部位的体液，如血液、唾液、汗液、粪便、尿液及分泌物等，监测肿瘤或转移灶释放到血液的循环肿瘤细胞(CTC)、循环肿瘤DNA(ctDNA)碎片以及外泌体（Exosome）。该技术核心在于检测微量核酸变异，包括点突变、染色体结构变异及表观遗传学如甲基化水平分析等，以下重点介绍液体活检技术及相关产品研发进展。
各种肿瘤早筛的技术特点对比 来源：中信证券 CTC检测
为了检测血液中含量极低且微小的CTC肿瘤细胞，有研究者运用ISET联合激光扫描细胞计量仪（结合流式细胞技术、微流控技术、纳米技术）检测CTC，其原理是从外周血细胞中分离肿瘤细胞，再利用LSC（laser scanning cytometry）对已经标记荧光抗体的细胞进行扫描识别，从而准确检测到外周血中所含有的极微量肿瘤细胞。 以九强生物入股的中科纳泰为例，它是一家肿瘤早期筛查和个性化诊断服务商，即通过多肽纳米磁珠捕获和分离循环肿瘤细胞的“肿瘤捕手”技术（TumorFisher CTC），高灵敏检测1—5mm肿瘤，再进一步提供预防监控等系列方案。其他见诸报道的还有圣美生物研发的CTC富集分离平台、TellBio开发的CTC检测技术平台、Ikonisys的CTC检测平台、浚慧生物的单细胞检测平台、杭州华得森CTC检测系统、德运康瑞单细胞检测技术、Datar Cancer Genetics的乳腺癌CTC检测、Rarecells开发的分离平台ISET以及塞特生物的差相富集和瘤标免疫荧光染色-染色体荧光原位杂交整合技术检测CTC等。CTC行业整体已步入快车道，新技术推陈出新，捕获效率、捕获丰度不断提高。 ctDNA/cfDNA检测 来源肿瘤的游离细胞外的DNA(cell-free DNA,cfDNA)就称为ctDNA。血液中cfDNA常维持较低水平，但在急性损伤、感染或较大手术等情况下，其含量会明显升高，肿瘤中cfDNA含量也较高。ctDNA来源包括坏死或凋亡的肿瘤细胞、CTC以及肿瘤细胞产生的外排。由于ctDNA数量较少、需要扩增、检测方式灵敏度较低，使其检测在临床实际应用中面临巨大挑战。目前ctDNA主要检测手段有Sanger法、二代测序NGS、实时荧光定量聚合酶链反应RT-qPCR、扩增受阻突变系统ARMS-PCR、数字PCR(包括磁珠乳液扩增技术BEAMing和微滴式数字PCR）、靶向深度测序技术等。
各种ctDNA检测技术特点对比 来源：肿瘤综合治疗电子杂志 例如，华大基因旗下的肿瘤早筛子公司华大数极，已推出无创肠癌基因检测华常康和无创肝癌基因检测产品华甘宁。前者利用人的粪便作为检测样本，提取肠道脱落细胞包含的DNA进行检测，可以早期发现息肉、腺瘤等癌前病变和早期肠癌。检测灵敏度显著优于粪便隐血（FIT）检测，且可居家自取样、无创无痛。后者采用cfDNA液体活检技术，结合肝癌甲基化标志物，通过检测cfDNA携带的异常甲基化信号和统计模型分析，确定受检者罹患肝癌的风险，助于及早诊断肝癌的发生。 另一家肿瘤早筛佼佼者泛生子，也是肝癌早筛的领头企业，实际上其核心原研技术Mutation Capsule不仅应用于无症状期超早期肝癌的发现，也能检测外周血中cfDNA的多种甲基化和基因突变信息，实现泛癌种检测。 外泌体检测 外泌体是细胞向胞外分泌的大小均一的囊泡类小体，直径30-100nm，具有典型的脂质双分子膜结构，存在于细胞培养上清液、血清、唾液、尿液及其他体液中。外泌体携带有母细胞的多种成分，如融合基因（如EML4-ALK和ACR-ABL）、特异性RNA突变（BRAF、KRAS和EGFR突变）、选择性剪接亚型（如MET14外显子跳跃突变）、非编码RNA（miRNA、lncRNA、circRNA）、蛋白、脂质代谢物等均可作为肿瘤生物标志物。 研究表明外泌体可能在细胞间的物质交流和信息传递中发挥一定作用，含有这些核酸的外泌体不仅能够反映肿瘤的遗传信息，还可以随体液传播到远处并将核酸转移至受体细胞诱导其表型改变。此外，由于外泌体的包裹，使得细胞外RNA能够稳定存在于血液和其他体液中，捕获这些外泌体并检测其中的核酸成为无创筛查肿瘤的手段。目前外泌体检测已经应用于多种癌症的筛查，包括乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌、胶质瘤、肺癌、肝癌。 以热景生物为例，其自主研发了糖链外泌体、DNA甲基化的液体活检肿瘤早筛技术，并战略投资翱锐生物，共同在肝癌早筛早诊领域开展合作。热景生物基于糖捕获技术推出的“GlyExo-Capture®外泌体快速分离系统”，具有快速分离、高通量、多样本类型、全自动等特点，相比传统的外泌体提取方法——超速离心法、聚乙二醇沉淀法、尺寸排阻色谱法，只需11分钟即可获得完整且有活性的外泌体，极大提高检测效率。 甲基化检测 研究发现，DNA甲基化的异常改变早于肿瘤的形成和发展，因此特定基因的异常甲基化可作为肿瘤早期诊断的标志物，且特异基因甲基化标记组合相较于单一的基因甲基化标志物，对肿瘤的早期诊断有更高的敏感度。在癌症早期，癌组织DNA进入血液形成ctDNA,取受检者少量外周血样本，通过检测ctDNA携带的异常甲基化信号便能获取癌症信号并定位癌变部位，这点在鼻咽癌、子宫颈癌的早筛检测中已得到验证。 2021年10月，北京市医疗保障局签发的《关于规范、调整物理治疗类等医疗服务价格项目的通知》，将基因甲基化检测作为癌症早诊医疗服务项目纳入甲类医保报销范围，表明甲基化检测技术发展成熟，已成为肿瘤早期筛查的重要标志物。
肿瘤相关基因甲基化及其作用 来源：《实用肿瘤》 分析肿瘤早筛领跑企业，海外有Guardant Health，Grail，Foundation Medicine, Exact Science等，国内有燃石医学、世和基因和泛生子等，其市场份额均排名前列。上游NGS基因检测服务企业有华大基因、诺禾致源等，设备制造企业有illumina，Pacbio等。目前来看，肿瘤早筛行业还处于早期发展阶段，市场格局较为分散，同时整体缺乏统一标准，各家产品服务不尽相同。未来如何尽快抢占市场先机，占领用户心智，还需从产品定位、消费场景、商业路径、推广宣发等多维度战略性设计，只有全盘考虑各种因素，才能尽快实现商业转化。
全球肿瘤早筛的重点研发企业 来源：公开资料 参考文献： 1、世和基因招股书 2、政策大力支持，建议关注肿瘤早筛黄金赛道，中信证券，2021.10.24 3、ctDNA 在肿瘤诊断和预后应用的研究进展，郑玲杰，刘舒等，中国临床药理学与治疗学，2016May，21(5):595-600 4、循环肿瘤DNA的临床应用现状和挑战，李诗哲，商冠宁，肿瘤综合治疗电子杂志2021年第7卷第4期 5、纳米技术在肿瘤检测及治疗方面的应用，王慧，科技风2021年8月 6、外泌体在肿瘤精准诊疗中的应用前景与挑战，李冬阳，刘云鹏等，肿瘤综合治疗，2022年第8卷第1期 7、DNA甲基化相关肿瘤标志物临床研究进展，薛伍君，陈清江等，实用肿瘤，2020年第35卷第2期 |
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