高特异性泛癌种早筛，泰莱生物用多组学思维领航下一代液体活检

早上10点半，小丽（化名）到泰莱生物位于常州的第三方医学检验所抽取了两管各4ml血液。随后，她的血样经由-80℃恒温冷链运送到成都泰莱生物医学检测中心。一周后，小丽将拿到一份检验报告，提示她是否罹患13种女性高发肿瘤及相关的罹患风险。

这次泛肿瘤早筛仅花费了小丽近3000元，她选择的是泰莱生物的首款癌症早筛产品安安盼^TM（Meta-Pan^TM），这是一款可以由用户自主选择所囊括肿瘤种类的液体活检产品，基于独特的基质辅助质谱分析技术在代谢组学分析中实现应用。目前，安安盼（Meta-Pan^TM）已经覆盖超过14种国内最高发、高死亡率的肿瘤，在超过98%的特异性之下，大多数肿瘤的检出灵敏性超过92%。

5月底的一天，动脉新医药记者在泰莱生物位于上海徐汇区的办公室见到了创始人刘耀坤先生一行。药学出身的刘耀坤先生自1994年起，先后担任默沙东、百特、先灵葆雅（2009年被默沙东收购）、中国生物制品等国际知名生物医药企业的中国区总裁、董事等。

从自主创新还没有成为主流的年代一路走来，刘耀坤先生将一波又一波全球新药引入国内，见证了内地生物医药市场的曲折生长。在医药行业沉浮30余载，花甲之年才自主创业的刘耀坤先生选择了肿瘤早筛，他的理由很简单：患者有需求，但市场上没有足够好的产品。

癌症是人类健康乃至生命的第一大杀手，且我国的癌症发病率逐年上升。目前主流的解决方案是设法将癌症从危重症转化为慢性病，在这种方案下，肿瘤的早期筛查就变得至关重要，检出阶段的早晚大大影响治疗效果，5年生存率也有天壤之别。以肺癌为例，早期肺部肿瘤可以治愈且预后良好，而到了中晚期，5年生存率则急降至10%以下。

近年来，伴随底层技术的跨越式发展，各式癌症早筛产品不断涌现，但早筛率仍处于低位。据《2018全国癌症中心报告》统计，我国癌症患者在早期阶段以筛查确诊的病例仅占总发病人数的10%，这一比例远低于美国的38%。

中美癌症确诊分期对比图例

刘耀坤先生认为，除了我国民众的筛查意识还不够强之外，目前现行的肿瘤筛查产品大多价格昂贵，检测结果也不能让人信服；而医院各科的传统常用筛查手段常给人带来不适，繁复的预约检测流程又实在令人疲于应付。所以，应该要有一款不同于以往的产品来突破早筛瓶颈。总体来看，“高特异性高灵敏度、高性价比、非侵入性的产品，市场上尚不存在。”

另一边，由中国国家生物医学材料工程技术研究中心副研究员张华博士主导的一项特殊纳米材料研究正接近尾声。张华博士毕业于美国加州大学洛杉矶分校材料工程专业，他所研发的这款纳米材料经过独特的材料结构设计，能扩大微量物质被激光束捕获的概率。这项技术应用于癌症早筛，可极大提高筛查的灵敏性。而放眼当下，灵敏性不够高，正是早筛产品面临的技术洼地之一。

2018年6月，刘耀坤先生与张华博士相识，两人一拍即合。随即，张华博士便作为代谢组、蛋白组首席科学家加入了泰莱生物，并迅速投入首款产品的研发。在综合运用纳米材料辅助质谱技术，以及基于高通量的代谢组学数据分析并结合人工智能算法后，成功实现了泛肿瘤早期筛查的研发目标。而这款产品，正是安安盼™（Meta-Pan™）。

Meta-Pan^TM的技术流程

代谢是人体无时无刻不在发生的行为。当肿瘤出现在人体中，肿瘤相关的代谢物也会进入血液系统。这些代谢物或产生自肿瘤细胞本身，或与肿瘤进展高度相关，它们是用来检测肿瘤的理想标志物。当肿瘤处于早期阶段，代谢物数量极其微弱，需要通过一定的技术处理，才能被快速检测。而泰莱生物采用独有的“激光+纳米材料”解决了这一难题，也成为了Meta-Pan^TM最关键的技术壁垒。目前，Meta-Pan^TM通过检测432个代谢标志物组合来实现快速检测。

张华博士告诉动脉新医药，经特殊的结构设计，泰莱生物所使用的纳米材料具备与投射的激光束相同振幅的电子云，通过共振原理放大激光能量，从而灵活捕捉到血液中这些分子量仅为100~5000的肿瘤相关代谢物。

同时，Meta-Pan^TM所采用的质谱分析技术拥有比基因相关的检测诊断技术更高的数据处理通量，“例如3000份样本的数据处理需求，我们安排两位工作人员，一天内即可完成。而如果是cfDNA相关的检测，同样的人力可能只能处理30个样本。”

此外，由于不同癌种的肿瘤相关代谢物各不相同，Meta-Pan^TM采用了两种方式来确定这种关联关系。

一方面，基于真实病例构建数据库。目前，泰莱已经与国内多地的三甲医院展开泛科室的全面样本研究合作，其中包括复旦大学附属中山医院、四川大学附属华西医院 、中国医学科学院肿瘤医院、浙江大学附属第一医院、福建医科大学孟超肝胆医院等。

据泰莱生物的医学研究与拓展副总裁钟晟博士介绍，截止2019年1季度，泰莱生物样本库已经累计了近12000份真实病例数据，“到2季度末，样本量可能会突破20000份。目前，临床专家与我们合作共研课题的态度非常积极、踊跃，到明年年中，泰莱将有可能具有真正世界级的、多样性的癌症生物样本库。”

另一方面，泰莱生物技术团队大量挖掘科研论文中已经被验证肿瘤与代谢物、免疫微环境关联关系，纳入代谢标志物检测的算法模型中。

2019年5月，已经趋于成熟的Meta-Pan^TM亮相苏州智博会，引发各界关注。钟晟博士告诉动脉新医药，Meta-Pan^TM已经完善了LDT产品资质，正通过第三方医学检验所、体检中心、商业保险计划等渠道触达终端用户，是泰莱生物的拳头产品。

Meta-Pan^TM的应用流程

文章开头所提及的小丽，即是在泰莱生物自建的第三方医学检验所接受了Meta-Pan^TM的筛查。除常州外，泰莱生物在上海、成都等地也同样筹建了专业医学检验所。刘耀坤先生表示，泰莱生物位于上海松江的第三方医学检验所将在2019年底投入使用。此外，泰莱生物建立了覆盖华北、华东、华中、华南、华西的样本存放中心，并在全国多个城市以“网点+到户”、“网点”等方式设置了采样点。

实际上，泰莱生物入局之时，肿瘤早筛领域已有多家生物科技企业盘踞。当被问及何以在竞争中建立优势时，刘耀坤先生的回答是，多组学。泰莱生物建立了多组学的专家团队，能够根据不同癌症的不同发展阶段，以及不同特征的人群，针对性地提供筛查效果最好的产品。除了张华博士负责的代谢组和蛋白组外，泰莱生物的另一位负责表观遗传组和基因组研究的首席科学家——谢丹博士，他负责研究的领域包括DNA突变、缺失、插入、甲基化修饰等。

“我们团队目前有20人左右，基本上都是研究人员。”刘耀坤先生介绍道。

多组学是一种全新的生物学分析方法，其基本方法学是基于基因组、转录组、表观遗传组、蛋白质组、代谢组、微生物组等多个不同生命环节、不同维度的分子水平的大量生物数据，利用生物信息统计分析、计算生物以及机器学习等技术，对生命过程、疾病等集合超多影响因子的复杂生命现象进行高层次的分析、解读。

刘耀坤先生希望通过多组学应用，将泰莱生物打造成一个平台型公司，覆盖从肿瘤早筛到伴随诊断、复发监测的全流程。为此，刘耀坤先生邀请斯坦福大学遗传系主任Micheal Snyder教授加入泰莱生物，担任科学顾问委员会主席。Snyder教授是人类多组学研究领域的泰斗级先驱科学家，发明了CHlP-seq、iPOP等多种基因组、蛋白组学技术。

钟晟博士向动脉新医药记者介绍了泰莱生物的多组学应用思路。

在肿瘤发展和治疗的不同阶段，对筛查或者诊断的特定需求差异很大。早中期阶段侧重院外筛查，需要用经济、便捷、高特异性高灵敏度的产品培养用户进行肿瘤筛查的习惯，所以，除了高准确性以外，极高的通量和高性价比至关重要，“从这些关键考虑因素来说，我们的Meta-Pan^TM在国内市场上并没有非常有竞争力的对手，世界范围内也很罕见，”钟晟博士说道，“泰莱生物的早筛产品采用的是分别利用各组学各自信息的技术思路，Meta-Pan^TM是泰莱生物产品矩阵中第一层级的产品。”

肿瘤发展到中晚期，对应的是院内专业市场，诊断对治疗的指导性和超高准确性是最关键的考量，泰莱生物已经在研发中尝试联合多组学数据输出判断结论，例如在肝癌微小转移灶检测技术的研发中，泰莱生物已分别联合了表观遗传组、基因组和代谢组的多组学数据。

“我们会利用多组学的优势，针对肿瘤发展不同阶段的多层级市场，找到效果最好、经济性最优的检验方式。”钟晟博士如此总结。多组学技术涉及海量的数据处理，对此，泰莱生物的解决方法是使用人工智能技术应对。

在海量数据基础上，由泰莱生物的数据科学首席科学家郑杰博士带领的数据科学团队搭建的大量应用人工智能技术的数据处理分析系统，能够高效整理并运行真实病例中数据，准确发现各组学标志物组合与不同肿瘤之间的关系。郑杰博士毕业于武汉大学计算机科学与测绘遥感信息工程专业，拥有近10年机器学习、数据分析等数据科学前沿领域实战经验。

“泰莱生物正在努力成为下一代液体活检技术的领航者，”钟晟博士告诉动脉新医药，泰莱已经在生物多组学联合的肿瘤临床应用方面做了很多布局，包括疾病辅助诊断、复杂疾病用药指导、癌症复发监测等应用场景。

在临床辅助诊断中影像学难以提供有效信息的病例中，泰莱生物尝试通过液体活检辅助诊断技术帮助辨别肿瘤的良恶性，目前已经与中山医院、华西医院、孟超肝胆医院、福建省协和医院等开展研发合作，涉及癌种包括肺癌、肝癌、胃癌、结直肠癌、甲状腺癌、脑胶质瘤、乳腺癌等。

在复杂疾病用药指导方面，由于肿瘤分型和人体免疫系统的复杂性，现有基于基因检测的辅助用药方案并不足以保证对特定患者是否适合采用特定的免疫治疗药物做出准确判断。泰莱生物尝试以多组学方式来解决这个问题，联合基因组、表观遗传组、代谢组和微生物组的数据， 预测免疫用药的有效性。

泰莱生物已与百时美施贵宝、再鼎药业、中国医学科学院肿瘤医院、中国国家生物医学材料工程技术研究中心建立了研发合作，在多种免疫治疗效果预测技术研发中，通过上百例真实世界的用药病例样本完成了初步的技术验证。

在癌症复发监测方面，泰莱生物在常规基于影像学的检测方法之外，尝试提供非侵入性、高灵敏，并适合高频率使用的监测技术手段。据钟晟博士介绍，泰莱生物正在基于肝癌、胰腺癌、胆管癌、淋巴癌等癌种，与孟超肝胆医院肝病研究所、浙江大学附属第一医院血液科等进行研发合作。

钟晟博士表示，泰莱生物的多组学产品将在2019年底2020年初开始陆续投入使用。

“有很多杰出的领导型企业、医院与年轻的泰莱生物合作，一方面是对我们的技术的认可，另一方面也反映出了迫切的临床需求，而在市场上，尚无真正可用的产品的现状。”刘耀坤先生指出，“这让我们更加坚定于自身独特的技术路径和发展方向。”

目前，泰莱生物正在进行一轮融资，“已有多家VC表达浓厚兴趣，进展比较快的机构已经开始准备投资意向书”钟晟博士介绍道，“本轮资金将主要用于实验室、GMP车间建设，市场教育和完善团队建设。”