人體微生物組的產業化時代到來

宋杰　陳惟杉

銳翌生物創始人秦楠

人體內有兩套基因組：一套是人自身的基因組，編碼大約2萬多個基因;另一套是人體內的共生微生物的基因組，它們所編碼的基因有上千萬個。兩套基因組相互協調、共同發揮作用，共同維護人體健康。

在過去十幾年中，國際上對人體微生物組研究非常重視，各類研究計劃層出不窮，科學界在人體微生物組研究上投入了超過10億美元，大部分相關的課題研究都來自美國、歐洲、中國等國家和地區。

人體微生物組研究的蓬勃發展，會在健康領域產生重大影響，倘若尋找到合適的生物標記物，并以此為靶點，可以開展疾病的早期預防及治療。

上海銳翌生物科技有限公司（下稱“銳翌生物”）專注于人體微生物組前沿技術和研究成果在醫學上的轉化應用。近日，銳翌生物創始人秦楠博士接受了《中國經濟周刊》記者的專訪。

秦楠博士表示，精準“掃描”這些微生物組，并將它們作為靶點診斷及治療，將是精準醫療下一個浪潮。

人體微生物組行業的先行者

2008年獲得美國弗吉尼亞理工大學微生物學博士學位后，秦楠博士回國就任華大基因研究院微生物部門負責人，從此他開始全面深入探索二代測序技術（Next Generation Sequencing，NGS）在微生物組領域的應用。工作期間負責數個大型的微生物基因組計劃，同時也參與了歐盟腸道宏基因組計劃Metagenomics of the Human Intestinal Tract（MetaHIT）。

2011年，秦楠博士被聘為浙江大學附屬第一醫院傳染病診治國家重點實驗室基因組平臺負責人，開始感染性疾病的人體微生物組研究工作。2014年，以秦楠博士為第一作者的“肝硬化腸道菌群宏基因組的研究”發表于國際頂尖期刊Nature，建立了世界上首個肝硬化參照基因集，首次發現了口腔菌群入侵肝硬化患者菌群以及肝硬化菌群失衡指標，所建立的疾病預測模型，不僅有助于肝硬化診斷，還能用于肝硬化療效的評估，對中國及全球肝病的衛生工作做出重要貢獻。此文章是浙江大學歷史上首篇Nature研究論著，并入選2014年度高校十大科技進展。

同年秦楠博士被聘為感染性疾病診治協同創新中心特聘研究員，浙江大學博士生導師，開始開展更深入的人體微生物組和感染性疾病診斷的研究工作。2015年，秦楠博士作為第一作者再次在Nature上發表短通訊文章，對美國研究人員提出的新型診斷方法進行了對比。

2014年以來，微生物組領域研究成果呈現爆發性增長，在科研的強力推動下，微生物組產業市場規模也開始不斷壯大，涌現出多家創業企業，致力于開發基于微生物組的新型微生態產品，用于預防、診斷及治療疾病。在此時代浪潮下，秦楠博士也抓住先機，創立了銳翌生物科技，專注于人體微生物組領域的科研服務以及此技術在醫學上的轉化應用，特別是在大腸癌早期篩查、病原微生物檢測等精準醫療領域的應用。

銳翌生物展廳

銳翌生物實驗室

銳翌生物引進的測序平臺

銳翌生物成立以來，深耕人體微生物組研究，擁有多套高通量測序平臺，深入挖掘基因大數據，為高等院校、科研機構、醫院提供科研服務，包括宏基因組測序分析、微生物多樣性測序、代謝組檢測分析等。

目前銳翌生物已與200多家大型醫院和科研院所建立了深入的合作關系，公司成立5年來，核心員工已在國際頂尖期刊如Nature、Science、Nature Genetics、Genome Biology發表多篇文章，近幾年發表微生物組領域文章合計影響因子名列國內前茅，確立了銳翌生物在微生物組企業內的領先地位。公司通過科技服務項目建立了國內規模領先的微生物組數據庫，并對多種疾病與人體微生物組的關系進行了深入研究，為微生物組產業化應用提供了堅實的數據和生信分析基礎。

秦楠博士表示：銳翌生物以科研項目為依托，具有深厚的技術背景及強大的持續研發能力。在微生物組領域與醫生、教授等研究人員深度合作，建立了從微生物組測序、生物信息學分析、實驗動物功能驗證到疾病標志物尋找的專業平臺，為科研成果的產業轉化奠定了扎實基礎。同時，秦楠博士聯合國內知名專家成功舉辦了三屆人體微生物組創新未來者大會，為業界不同領域的學者提供交流的機會，此外還積極參與國際人體微生物組聯盟（International Human Microbiome Consortium）學術會議，曾作為聯盟秘書長組織過在中國舉辦的第4屆IHMC會議。

因為公司在行業內的領先地位，秦楠博士被聘為上海市“千人計劃”特聘專家，并于2018年底完成由魯信創投領投的金額近億元A+輪融資，迄今為止，公司累計獲得融資2億元。

銳翌生物推出腸癌無創早篩產品，迎接早篩政策“風口”

近年來，癌癥早期篩查行業不斷迎來政策利好。

2月11日召開的國務院常務會議指出，“加快完善癌癥診療體系，推進癌癥篩查和早診早治，努力降低死亡率”;今年全國兩會期間，李克強總理在作政府工作報告時指出，“要實施癌癥防治行動，推進預防篩查、早診早治和科研攻關。”

“從中可以預見，癌癥防治或將成為國家行動計劃。政策利好下，我國癌癥早篩領域也如期迎來產業化。我們已經準備好了。”秦楠博士對記者說。

近年，我國結直腸癌發病率總體呈現上升趨勢，已成為我國消化系統發病率第二位、患病率第一位的惡性腫瘤。2018 年我國結直腸癌新發病例超過52.1萬，死亡病例約24.8萬，新發和死亡病例均接近全世界同期結直腸癌病例的30%。

但我國目前結直腸癌5 年生存率遠低于美國及日韓等國，主要原因就是我國大多數患者缺乏早篩意識，85%以上的結直腸癌發現已屬晚期，即使經過手術、放化療、靶向治療等綜合治療，患者的5年生存率仍低于40%;相反，早期結直腸癌治療后5 年生存率可超過90%。

美國癌癥統計最新數據顯示，2016年美國結直腸癌死亡率較1970年下降53%。過去10年，美國結直腸癌發病率以每年3%速度下降，主要原因就在于篩查的普及。

秦楠博士與銳翌生物醫學團隊在實驗室

而近年來的研究表明，DNA甲基化是結直腸癌發生發展中的一個早期事件，因此特異基因的甲基化可作為腫瘤早期診斷的分子標志物。

銳翌生物在腸道健康領域長期深耕細作，擁有高水平的高通量測序技術以及生物信息分析技術，同時在糞便DNA處理方面具有豐富經驗。國內外研究成果表明，人體腸道微生物及腸道上皮脫落細胞都可以作為腸癌早篩的標志物，銳翌生物通過大量臨床試驗，自主創新研發出非侵入性的結直腸癌早篩技術，并成功推出常易舒?糞便人源SFRP2和SDC2雙基因甲基化聯合檢測試劑盒。該技術被納入近期刊登的《中國早期結直腸癌篩查流程專家共識意見（2019，上海）》中，意味著結直腸癌無創早期篩查新方法已普遍被醫學專家認可。

用戶只需自己在家用常易舒?特制的采樣裝置取微量糞便，通過快遞郵寄給銳翌生物分子檢測中心即可。整個過程無痛無創，操作簡便，之后，可在家坐等報告。

秦楠博士向記者解釋道：相較于血液，檢測糞便樣本的優勢在于，糞便與腸道病灶部位直接接觸，具有更好的早期特異度，檢測準確性高。

今年6月，銳翌生物醫學團隊和海軍軍醫大學長海醫院、解放軍總醫院第七醫學中心、同濟大學附屬第十人民醫院合作在糞便DNA甲基化檢測篩查結直腸癌研究領域取得重要進展，研究結果顯示，常易舒?檢測靈敏度、特異度均在90%以上，并且對癌前病變（進展期腺瘤）檢出率高達57%以上，真正實現了結直腸癌早期檢測。

公司另外一個參與的大項目是北京市科委資助的《結直腸癌篩查新技術的臨床研究》，該重點項目于2017年6月在北京正式啟動。項目一期二期在全國9家大型三甲醫院普通門診、防癌門診、體檢中心的就診人群中開展結直腸癌篩查服務。篩查項目通過在大樣本人群當中進行臨床研究，比較不同檢測技術的靈敏度、特異度等指標，最終提出適合醫院門診的若干可行的篩查方案。2019年底項目一二期階段已順利結束，銳翌生物攜無創腸癌早篩產品常易舒?參與項目并接受嚴格考評，其表現出的靈敏度和特異性名列前茅，最終銳翌生物以優異的成績脫穎而出，作為基因檢測類篩查產品獨家入選項目三期。

病原宏基因組檢測助力感染性疾病精準診療

微生物組產業化應用的另一個重要場景便是感染性疾病診斷。

2019年世界衛生組織（WHO）發布全球十大健康威脅，其中有6個都和感染性疾病相關，另外一些新發感染性疾病不斷出現，經典感染性疾病病原體又死灰復燃或出現新的致病特征，導致臨床感染性疾病精準診療十分困難。

秦楠博士告訴《中國經濟周刊》記者，每年有約2000萬人發生疑難、危重感染，這部分感染屬于診斷的空白地帶，病原宏基因組檢測（mNGS）進入的正是這一領域。

“通過與臨床醫生的溝通及交流，我們了解到由微生物侵入引發的感染性疾病屬于醫院常見疾病，普通的細菌或真菌感染，一般通過經驗性治療或者使用廣譜抗生素都能治愈，但是對于一些不明原因或者未知病原體感染，臨床現有的檢測手段都是無能為力的，急需mNGS這種新技術在臨床轉化，幫助臨床提高病原診斷能力。”秦楠說。

自2014年國外成功將mNGS用于腦膜炎感染病原體診斷，此后開啟了感染性疾病精準診療時代。這種技術從2018年開始逐步在我國臨床中使用，銳翌生物也是掌握該核心技術的企業之一。

而銳翌生物自成立之初即專注于人體微生物組研究，截至目前，微生物基因組數據庫的積累已達“10萬+”，兼顧科研全面性和臨床實用性。只需一份樣本，一次檢測，即可同時對樣本中所有細菌、真菌、病毒等疑似致病微生物“一網打盡”，無偏倚精準檢測微生物譜，輔助臨床感染性疾病精準診斷和治療。

秦楠博士表示，該技術已廣泛用于中樞神經系統感染、呼吸道感染、血流感染等疾病的臨床檢測。目前，銳翌生物已和浙江大學附屬第一醫院、四川大學華西醫院、上海瑞金醫院等多家醫院及Illumina公司展開合作，患者在合作醫院采樣后，最快只需24小時，即可以拿到檢測結果。

銳翌生物的未來展望

那么，未來圍繞人體微生物組與健康和疾病的研究，銳翌生物下一步研究的重點在哪里？

秦楠博士認為，銳翌生物作為科研服務起家的企業，一直致力于科研成果的臨床轉化，實現微生物組學能夠真正為醫學所用。2019年7月，銳翌生物與浙一醫院腫瘤內科團隊發表了腸道菌群與肝癌抗PD-1藥物療效研究，結果顯示腸道菌群可作為腫瘤免疫治療療效的預測因子。未來可能會出現基于糞便微生物的生物標志物，幫助臨床醫生篩選腫瘤免疫治療有效人群，達到精準治療與個性化治療的目的。在前期科研成果的基礎上，銳翌生物將繼續開發腫瘤免疫伴隨診斷試劑。

“作為微生物組行業的先行者，未來公司將繼續以科研項目為依托，積極構建‘微生物組防篩診療一體化平臺，提供人類健康相關的人體微生物組診斷預防及干預新技術。”秦楠博士說。

編輯：呂江濤 ?lvjiangtao@ceweekly.cn

編審：張偉

美編：孟凡婷