NGS伴随诊断杂谈

今年生物医药的整体融资环境确实不友好，但也有不少亮点，比如肿瘤早筛、细胞治疗、合成生物学等。9月份，大剑哥参加ICDC会议，与业内不少朋友聊了聊，有感于NGS具备了很好的伴随诊断前景，但是发展路径上似乎罩上了一层薄雾，致使大多数人看不清楚，经常陷入大悲和大喜的循环，借着国庆假期写点文字分析一下。

从公司的财报来看，各家NGS发展确实存在瓶颈。臻和生物、世和基因、泛生子、燃石医学等NGS头部公司仍然处于净亏损状态。相比于亏损数字，更令人不安的是NGS企业的发展状态。最近，臻和生物和世和基因的IPO似乎给市场注射了一支强心针。但是，业内人士都知道，2年前，燃石和泛生子就已经实现了美股IPO。上市2年来，股价持续下跌，企业依然没有脱离困境，泛生子已经启动了私有化方案，燃石的资金流更充沛一些，可以再熬一年。However，IPO不应成为我们当下NGS的发展目标，应该有更高的追求，实现从初级阶段到高级阶段的跃升。如果NGS仅仅沉浸在IPO的暂时喜悦里，那就还是初级阶段的事。

也不能说这两年的探索一无所获，NGS逐渐明晰了各分支子赛道：

（1）癌症早筛；

（2）患者确诊后的精准肿瘤学检测；

（3）MRD和HRD为代表的药企事务。

新冠疫情的持续影响下，各NGS的院内服务工作显著下降，患者检测数目提升非常困难，药企服务成为新的重要增长点。药企服务与药物的伴随诊断密不可分，从药物研发贯穿到药物的商业化。目前来看，各家NGS药物提供的伴随诊断方案多数集中于研发领域，比如临床前PCC开发到1-3期临床研究，这样的方案缺乏稳定现金流支持，也存在过度内卷的风险。

长期以来，药物的伴随诊断（CDx）开发就存在一个矛盾体（paradox）：

一个药物如果疗效足够好，开发CDx是多余的（浪费钱）；

一个药物如果疗效不佳，开发CDx也是多余的（没有用）；

当药物疗效处于足够好与不佳之间的灰色地带，CDx才具有巨大价值，这是一种可遇不可求的状态，就像K药与PD-L1的天作之合，首先需要药物研发企业有这个意识，将药物疗效提升从药物本身转到诊断上来，很可惜，国内有这样意识的药企寥若晨星。

前几日，CMDE发布了《当前关于病原体宏基因组高通量测序产品的几点考虑》，网上讨论比较多，中心思想就是宏基因组测序（mNGS）作为病原体检测的二线/三线使用，一线使用仍然是传统检验方法。笔者不知道是否会推及到人体基因检测领域，如果推及的话，NGS测序大型panel作为二/三线使用，一线使用采用PCR等传统检验方法。今年年初，不少NGS表示，500基因+的大型NGS panel有望在今年年底获批，就让我们拭目以待吧。

近期《基因江湖》出了一套PPT，在网上比较火，关于基因测序的前景，提出了几个关键问题。

在大剑哥看来，这些问题没有触及NGS作为伴随诊断的内核，也把NGS能力过于神话了。

首先我们要看到，生命科学的中心法则：在生物体内，遗传信息沿着“DNA-RNA-蛋白质”的方向逐级传递，蛋白质是遗传信息的表现形式，亦是一切有机生命体的表现形式，因此疾病发生时多表现为蛋白质层面的异常；癌症的发生发展也不例外。

其次我们看到，NGS作为核酸检测的有效手段，在中心法则上占据了制高点，在转录领域优势巨大。但是NGS对于下游的翻译、翻译后修饰，检测能力存在先天不足。

大部分疾病的发展有其量变到质变的过程，肿瘤也不例外，由于国内癌症防控的种种原因，确诊多为中晚期肿瘤患者，这就使得质变相比量变更为重要，成为主要的检测手段。

NGS擅长发现肿瘤中异常的基因突变，但不擅长发现正常基因的过度表达；擅长发现微量的基因突变细胞，但不擅长发现生物标志物时空表达差异。

以当下最火热的Her-2 ADC药物DS-8201为例，临床医生非常想知道患者的her-2蛋白表达数量，是否位于中低表达，适合用药。NGS给出方案，它没有办法直接检测her-2蛋白数量，它能够提供一套基因测序panel，该panel里的基因能够做成一个网络，调控her-2基因的表达，从而间接检测Her-2的表达。这种NGS方案过于间接，走向临床存在很多问题。

谈到这里，细心的读者应该有所感悟。NGS适合的领域偏向于静态基因分析，区分基因是否发生质变，野生型/突变型，适合的药物伴随诊断也是如此，比如EGFR敏感性突变，ALK融合突变、Met外显子跳跃突变等。动态的基因分析，区分基因表达：蛋白质过表达，蛋白质糖基化修饰，不是NGS擅长的领域。

目前的抗肿瘤药物开发正在经历一场革命，早期的小分子化药/抑制剂，偏向于基因发生质变，各类~替尼药物蓬勃发展，也带动了相关的NGS开发。目前大分子抗体、双抗、核酸药物、ADC药物，更加考虑基因的量变程度，即蛋白的表达情况，翻译后糖链修饰情况，这类诊断信息超出了NGS的舒适圈。

所以，在大剑哥看来，NGS作为伴随诊断的发展方向就是抓牢基因的质变和量变。在基因的质变领域，NGS还可以往下游延伸更多。基因的量变领域，是未来NGS的工作重点，很多蛋白质组方法也瞄准了基因表达量变领域，可惜突破点不多，需要借鉴NGS的很多框架思路。