“哈佛八剑客”体外培养肿瘤细胞进行药敏检测，已为4000余名患者提供精准用药方案

肿瘤是一种高度异质性疾病。不同的患者之间，同一患者原发灶和转移灶之间，甚至同一病灶的不同肿瘤部位都会存在差异性。也就是说，患者需要根据实际情况采用不同的治疗方案，选择不同的抗肿瘤药物，制定个体化的精准用药方案。

基因检测可找出患者的突变基因，为其精准推荐靶向药物。很多时候，基因检测甚至成为了国内肿瘤精准用药的代名词。

“肿瘤精准用药不仅包括基因检测。”合肥中科普瑞昇生物医药科技有限公司（以下简称中科普瑞昇）的总经理兼创始人任涛博士表示，“实际上，仅依靠基因检测不能解决大部分患者的个体化治疗问题。美国一项覆盖38种癌症的统计数据显示，基于基因检测的靶向治疗获益的患者不到5%。”

任涛博士所在的中科普瑞昇自主研发的HDGS技术体系是一种基于可再生原代癌细胞的表型筛选体系，可在体外快速扩增患者自体原代癌细胞，并保持细胞的持续动态生长，在7至14天内能够检测几十甚至上百种药物方案。

同时，HDGS技术体系比基因检测更贴近人体实际用药效果，比传统药敏检测和PDX检测药物更多、成本更低、周期更短，是目前科学技术条件下最可行的体外药敏检测方法。

仅仅依靠基因检测能解决的问题十分有限。任涛博士介绍到：“能够通过基因检测获益的患者，都是‘幸运儿’。”

美国《JAMA》杂志报道了一个长达13年的统计数据，数据显示基因靶向治疗在2006年至2018年覆盖38种癌症患者的有效率不足5%。也就是说，95%的肿瘤患者不能从基因检测指导的靶向治疗中获益。

“尤其是我们中国人高发的胃癌、食管癌、鼻咽癌、肝癌，几乎没有靶向药物可用，临床治疗仍以化疗为主，中晚期的患者更是无药可用。”任涛博士补充到。

任涛博士表示：“基因检测作为一项重要的肿瘤研究和治疗的技术，功不可没，必将继续发挥作用。但肿瘤是复杂的，单靠某一种技术很难扭转局面，精准医疗需要更多的技术、更多的理念，才能走得更远！”

早在2015年，美国就提出精准医疗计划（precesion medicine），预示着肿瘤治疗已经进入后基因组时代。随着科技的进步，国际上许多新产品、新技术逐渐问世，已经远远超出了基因测序、基因筛查、基因检测的范畴。

此时，任涛博士注意到了一个现象：“当时国内精准医疗行业有5000多家公司，这些公司大都以基因检测为依托技术和主打产品，竞争异常激烈。”

正是因为看到了国内精准医疗行业的产品冗余问题，以及与国外市场的差距，2015年，任涛、刘青松、刘静、王文超四人决定结合自身的专业优势和国家鼓励科技创新的趋势，创立中科普瑞昇，开发基于表型筛选的新型高通量药敏检测技术。

在回国之前，任涛、刘青松、刘静、王文超都在哈佛医学院从事博士后的相关研究工作。回国之后，他们和张欣、张钠、王俊峰、林文楚一起，被人们称为“哈佛八剑客”，曾获得《焦点访谈》节目专题报道。

刘青松博士主要从事肿瘤新药的研发，刘静博士专注药物设计及药理研究，王文超致力于细胞工程，任涛博士则主要从事高通量药物筛选的模型建设和技术优化。“这样的组合，为我们以肿瘤原代细胞为模型的高通量临床药物筛选技术体系起到了很好的支撑。”任涛博士表示。

中科普瑞昇团队先后组建了安徽省首个高通量高内涵药物筛选与监测系统，构建了目前世界上最大的用于靶向药物靶点筛选和选择性评价的激酶靶点细胞库，为新型抗肿瘤靶向药物研发和以药物基因组学为特征的精准医学研究奠定了坚实基础。

虽说有着强劲的技术实力，但是在创立公司之时，四人还是犯了愁。“大家都是技术人员，对于运营企业没有任何经验。”

由于肿瘤精准用药检测服务还没有成熟的试剂盒，以及简单易操作的仪器，一个实验往往需要博士或熟练的技术人员操作，因此，科研人员必须要迈出产业化步伐。另外，创始团队希望产品以临床需求为出发点，“自己创立企业，可以更好与市场接轨，不至于闭门造车。”

好在中科普瑞昇成立之后，得到了安徽省各级政府的大力支持。

中国科学院合肥物质科学研究院成立了科技成果转化机构——中国科学院（合肥）技术创新工程院，中科普瑞昇就是其中一家孵化企业。另外，安徽省市区各级政府部门还对高新区企业进行了政策引导和深入交流，任涛等人慢慢掌握了企业运营之道。

与单纯的NGS（二代测序）不同，中科普瑞昇研发的HDGS技术普适性更强。只要是可以手术、有腹积水或是可以活检的患者，均适用这项技术，让很多没有通过基因检测“配对”成功的患者有了新的选择。

提取肿瘤患者的活体样本后，中科普瑞昇会利用核心技术，在1周内快速分离培养患者自体原代癌细胞，并进行病理和核型鉴定。并利用高通量自动化JANUS@ automated workstation （Perkin Elmer Inc, Wellesley, MA）平台，对原代癌细胞进行体外药敏检测。

HDGS技术操作流程示意图（图片由企业提供）

HDGS技术是一种基于可再生原代癌细胞的表型筛选体系，可在体外快速扩增患者自体原代癌细胞，并保持细胞的持续动态生长，7至14天内能够检测几十甚至上百种药物方案。

同时，HDGS技术体系比基因检测更贴近人体实际用药效果，比传统药敏检测和PDX检测药物更多、成本更低、周期更短，是目前科学技术条件下最可行的体外药敏检测方法。

并且，与单纯的基因检测相比，HDGS技术适用的人群更多，可以作为监测肿瘤动态变化的“探测器”，实时评估肿瘤对药物的反应，帮助临床医生及时调整治疗方案。

另外，与PDX和3D类器官技术相比，中科普瑞昇采用的是更成熟、成本更低的2D体外培养体系，更适合临床推广。“2D培养体系具有高效、快速、高通量的特点，在目前科学技术条件下来看，是较为理想可行的肿瘤药物评估体系。”任涛博士说到。

2017年4月开始，HDGS技术开始以白血病作为试点，进行临床应用，并相继推出了肺癌、胃癌、卵巢癌、乳腺癌、肝癌用药检测体系。

同时，中科普瑞昇与全国55家医院达成了合作，并借助安徽省出台的“一次备案，整体推广”和中科院STS项目，在安徽省全省各级医院进行进院合作。

到目前，HDGS技术已为4000多名中晚期肿瘤，包括白血病、肝癌、乳腺癌、肺癌、胃癌、卵巢癌、肠癌等患者，提供了精准个性化用药方案，临床有效率为60%至80%，受到了临床医生的高度评价。

其中不乏老药新用的案例。

例如，使用HDGS技术为一名卵巢癌伴恶性腹水的患者筛选到了戒酒药双硫仑，使用后其腹水消失，生存质量得到了提高；为一名复发难治型儿童白血病患者检测到一种治疗关节炎的中药雷公藤红素，将患者寿命从预期1个月延长到1年以上；为不能耐受大剂量化疗的肺腺癌老年患者检测到治疗乳腺癌的靶向药物，疾病得到有效控制且副作用耐受；为一名世界罕见的缺乏临床经验用药的卵巢透明细胞癌患者检测制定了一套个性化组合方案，肿瘤得到缓解……

在儿童白血病领域，安徽省肿瘤医院儿童血液科率先使用精准用药评估体系。该院血液科有着先进的诊疗水平和干细胞移植专项技术，同时有中科普瑞昇的HDGS技术作为保障，许多其它医院拒收的复发耐药难治型儿童白血病患者在该院有了50%左右的缓解率。

任涛博士表示：“孩子是家庭的延续，接下来，我们会不断完善儿童白血病检测体系，给更多家庭带去希望。”

最近，重庆一家医院完成的肝癌临床试验表明，与使用临床指南方案的患者相比，使用中科普瑞昇的精准用药方案的患者生命可延长8个月之多。另外，公司正在着手开展针对肝癌和白血病的多中心国际标准的临床试验，为制定行业标准做准备。

任涛博士注意到，最近几年，表型筛选技术越来越受关注。

在2018年CSCO年会上，有90多家检测行业的企业参展，其中4家是基于新型PDC/PDX的表型筛选公司。在2019年CSCO年会上，基于表型筛选的理念多次出现在大会主题报告中，越来越多的国内公司正在研发新一代药敏检测技术。

同时，任涛博士也注意到：“目前这些企业研发的产品大都用于科研服务，而中科普瑞昇研发的HDGS技术发展较为成熟，可以直接面向临床患者。”

接下来，中科普瑞昇的目标是开发更多高效、低成本、普适的技术。“我们希望实现PDX、3D模型的高通量筛选体系，以及通过AI帮助医生精准用药。”

任涛博士还表示：“虽然我们采用的2D原代肿瘤细胞培养体系能够有效评估药物疗效，但是与体内肿瘤生长环境和人体代谢仍存在一定的差异。”

未来，中科普瑞昇会在模拟人体肿瘤生长环境方面进行深入的研究，进一步提高检测的精准度和速度。“目前，公司正在加紧研发高通量PDX和高通量类器官以及CTC药敏技术，接下来公司会不断进行技术升级，坚持技术创新，提高技术壁垒，在市场竞争中占据优势地位！”

任涛博士谈到，肿瘤复杂多变，所以肿瘤精准用药也需要多种技术融合、多数据同步分析。“未来的产品一定是更快、更准、更智能、更有效、低成本。这也就是精准用药行业技术的发展方向。除此之外，精准用药还会和心理咨询、电子病历跟踪系统、医学影像学、人工智能等结合，衍生出多样化的产品和服务。”

因此，未来中科普瑞昇也会针对重大恶性疾病，研发针对临床前研究、临床试验、临床诊疗全过程的新技术、新产品和新服务，实现生物医药全产业链联动创新发展。

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*封面图片来源：123RF