液体活检因其无创、快速、精准、克服肿瘤时间/空间异质性等优势，迅速地成为临床诊断领域的新贵，引发了全球科研、临床和产业界的极大热情，目前已在癌症、心脏病、产前诊断、器官移植等疾病领域蓬勃开展。仅在癌症领域，液体活检就已发展出检测血液中的循环肿瘤细胞（CTC）、循环肿瘤 DNA（ctDNA）和肿瘤细胞外泌体（Exosome）等多种模式，用于对癌症患者的早期筛查、指导治疗方案、治疗监测和复发监控，现已被广泛用于肺癌、乳腺癌、结直肠癌等肿瘤的临床实践中，成为推进癌症精准治疗不可或缺的利器。
脑肿瘤的特殊性及其对液体活检的需求
脑肿瘤预后差、生存期短，是危害人类健康的主要肿瘤之一。脑肿瘤按其起源部位可分为原发性脑肿瘤和脑转移瘤，除极少数外，总体而言，脑肿瘤患者的远期生存和预后不佳。究其原因，诊断和监测手段的单一性严重制约了脑肿瘤患者的生存期和预后的提升。
首先，由于脑肿瘤生长部位的特殊性，其诊断主要依赖于影像学（CT、MRI），但影像学检查存在检测阈值，对早期肿瘤不易检出；
其二，原发性脑肿瘤因弥漫性生长、生长部位可能有致命风险等因素难以施行根治性手术，但术后转移复发监测仍需依赖影像学，而影像学对肿瘤的恶性程度和浸润转移能力的反应存在滞后性；
第三，部分术后的原发性脑肿瘤，和失去手术机会的脑转移瘤等，需要接受内科治疗，依赖影像学进行治疗后随访昂贵且不便。
因此，寻找具有高度灵敏性和特异性的生物标志物，协助脑肿瘤诊断和定制脑肿瘤诊疗方案，成为临床重点关注和急需解决的难题。
液体活检的诞生为攻克这一难题提供了解决方案。虽然因血-脑屏障的存在，脑肿瘤患者的血液中很难检出相应的 ctDNA，但是，可喜的是，大脑特有的体液回路——脑脊液（cerebral spinal fluid, CSF）为我们提供了一种独特的液体活检手段，即监测脑脊液 ctDNA。
泛生子脑肿瘤液体活检产品介绍
泛生子基因于 2015 年开始进行脑脊液液体活检技术的探索至今，研发出两款分别用于原发性脑肿瘤和脑转移瘤的液体活检产品，泛明安脑脊液 68 基因检测和泛明安脑脊液 63 基因检测正式面世。产品具有三大优势：
● 开创脑肿瘤液体活检突破，以液体活检的技术形式进行脑部肿瘤诊疗指导；
● 全面覆盖脑瘤类型，对原发性和脑转移瘤进行不同产品的全面覆盖；
● 个性化精准指导，脑脊液从提取开始进行样品等级划分和个性化处理，扩大了可接受检测样品的范围；在超高测序深度下，为临床个性化病例提供全病程监测提供精准诊疗指导。
泛明安脑脊液 68 基因检测产品——用于原发性脑肿瘤
该产品应用 NGS 和靶向捕获技术，可检测与原发性脑肿瘤最相关的 68 个基因变异和 29 个主流化疗疗效位点，覆盖 152 种肿瘤药物。
脑脊液 68 基因检测产品的适用人群
脑脊液 68 基因检测产品的靶向药物匹配
泛明安脑脊液 63 基因检测产品——用于脑转移瘤
该产品可解析与肿瘤靶向治疗及发生发展最紧密相关的 63 个基因的变异和 29 个主流化疗疗效位点，涵盖 CFDA/FDA 批准的 53 种靶向药物以及 137 种临床阶段的靶向药物。
脑脊液 63 基因检测产品的适用人群
脑脊液 63 基因检测产品的靶向药物匹配
注： *FDA、CFDA 共同批准的靶向药物，#为 CFDA 批准的靶向药物
泛生子脑肿瘤液体活检的技术和数据优势
泛生子之所以能在国内外竞争激烈的液体活检领域率先推出脑脊液液体活检产品，得益于其拥有样品提取处理和信息分析等方面的特有技术优势，更重要的，是泛生子自 2015 年起积累的数百例脑脊液 ctDNA 的检测数据。
1. 样本处理优势
不同提取方式下 CSF cfDNA 检测结果对比
泛生子基因参考文献方法 [1]，对脑脊液上清提取的 CSF cfDNA 和脑脊液细胞沉淀提取的 CSF pellet DNA 进行了对比检测，发现 CSF cfDNA 中不同基因检出的变异频率明显高于 CSF pellet DNA。同时，在拷贝数变异检出数目和基因的变异倍数（HER2 基因）方面，CSF cfDNA 也具有显著优势。
进一步对比不同提取方法的测试数据，结果显示，尽管 CSF pellet DNA 提取总量高于 CSF cfDNA，但信息分析结果提示，CSF cfDNA 突变比例却明显高于 CSF pellet DNA。
不同提取方法的测试结果
综合以上测试结果，泛生子形成了以 Cell Free DNA Lysis、Maginetic Beads 调取上清中 cfDNA 的核心提取技术。所有样品的提取结果将按照统一标准划分为 A、B、C 三个等级，其占比如下图。各等级分别对应不同的突变检出灵敏度，其中 A 类样品突变检出灵敏度可达到 0.1%。
样品质控等级占比
2. 数据分析优势
泛生子自主研发了超高深度数字测序技术（Ultra-deep Digital Sequencing, UDD-Seq）, 特点为拥有独特身份标记接头（双 Barcode），在 20000X 测序深度下，可达到 0.1% 的检测灵敏度，利用专有生物信息去重算法（SSCS、DCS），超高保真还原样本原始片段，从而可以杜绝假阳性的检出。
3. 大量前期数据提供坚实后盾
泛生子脑肿瘤液体活检产品的推出建立在大量的前期实验对产品参数和工作流程的不断优化基础上。我们在临床和科研两个方向积累了数百例脑脊液 ctDNA 检测数据。
样品处理
提取成功率 95%
检测结果
阳性检出率：88%
检出基因突变频率：0.1%-80.77%（参考文献数据： 0.1%-77%）
CSF 与组织样品检测一致率：90%
脑脊液与组织突变检测一致性示例
不同取样时间 CSF ctDNA 检测对比
对比同一患者术中和术后两个不同取样时间点的脑脊液 ctDNA 检测结果，发现检出的突变基因类型差异较小，术后脑脊液比术中脑脊液突变频率下降明显。本例病患的 NGS 检测结果与其组织学六项检测结果中 BRAF 基因变异情况表现一致。
结合以上我们进行的脑脊液 ctDNA 检测数据以及文献中脑脊液的相关研究成果，表明脑脊液中可检测到不同发病来源脑肿瘤的肿瘤分子变异，而其检出结果与脑组织一致性较高 [2]，同时检测效果优于血浆 [1]。
在拥有数据就拥有话语权的大数据时代，泛生子积累的上述数据确保了其产品脱颖而出，成为脑肿瘤基因诊断和液体活检领域的佼佼者。
泛生子液体活检服务流程
参考文献
[1] Elena I. et, al (2016) Evaluating Cancer of the Central Nervous System Through Next-Generation Sequencing of Cerebrospinal. JCO. 66.6487.
[2] LD Mattos-Arruda, et al. (2015) Cerebrospinal fluid-derived circulating tumour DNA better represents the genomic alterations of brain tumours than plasma. Nature Communications 6: 8839.
泛生子致力于以覆盖癌症全周期诊疗各个环节（风险评估、早期筛查、分子病理诊断、用药指导和预后监测）的健康管理产品，将基因组学有效应用，协助医疗专家、科研机构等，为癌症患者、癌症高危人群及健康人群，提供可靠的分子诊疗方案、专业的癌症遗传风险评估。
成立三年时间，泛生子已建成国际先进的多元化检测技术平台及生物信息分析平台，成立了美国北卡、中国北京双研发中心，并在北京、上海、杭州、重庆建成了总面积超过 10,000 平米的临床医学检验中心。
