全球首个基于染色质开放区间的肿瘤全周期检测平台

一、临床需求 

恶性肿瘤已成为中国主要公共卫生问题之一，防控形势严峻。根据国家癌症中心数据，恶性肿瘤死亡占居民死因的23.91%，患病人数和死亡人数呈持续上升趋势。早筛作为提高患者生存率的有效手段，亟需在临床上推广实施。数据显示，1/3的癌症可通过早期发现得到治疗，但目前大部分患者确诊时已是中晚期，治疗难度和费用骤增。例如，中国结直肠癌5年生存率在早期为90.1%，而晚期仅为10.4%；早期治疗费用约2万元，中晚期则超过25万元。全球数据也显示，局部转移癌症5年生存率为89%，远高于远端转移的21%。但是现有筛查产品多为针对单癌种，针对泛癌种的产品不足，溯源能力差且定价高昂；并且技术路线单一，性能较差。因此，如何实现肿瘤早期甚至极早期的检测和全周期精准检测是当前临床的迫切需求。 

二、产品研发 

项目首先鉴定了一种全新的肿瘤标志物———染色质开放区间。与传统标志物相比，这种新型标志物在准确性、灵敏度和全面性上都有显著提升。基于该标志物，开发多项核心技术，涵盖了肿瘤筛查产品的靶点发现、信号捕获和模型构建的全流程。其中，核心技术CellFree Open Chromatin CaptUre Sequencing (CFOCCUS-SEQ®)尤为重要。该技术利用染色质开放区间靶向捕获进行胃癌和其他癌症类型的筛查，在全基因组层面上对循环肿瘤DNA(ctDNA)的拷贝数变异、片段化长度及染色体开放区间特征等进行多维检测。通过绘制游离DNA(cfDNA)中癌症基因组和表观组的详细图谱，并结合大数据和人工智能技术，C F O C C U S - S E Q^{>}能够判断cfDNA是否存在癌症基因特征，并溯源癌症的原发灶。研究表明，通过检测血液中的cfDNA丰度，结合机器学习和人工智能模型，可以精准区分癌症患者和非癌症患者。此方法在肺癌、胃癌、结直肠癌、脑癌、胰腺癌、乳腺癌、子宫内膜癌、卵巢癌等多种癌症类型中的准确率均超过90%。新方法对早期癌症患者（临床分期Ⅰ期和Ⅱ期）也具有极高的敏感性。更重要的是，基于AI模型的分析，DNA丰度不仅能精确判断癌症亚型，还能预测癌症患者对不同疗法的预后，为实现精准治疗提供指导信息。与传统方法不同，CFOCCUS-SEQ®还具备检测慢性疾病的潜力，通过血液中游离DNA的变化实现早期诊断和治疗。该技术的创新性和研究路线具有高度挑战性。项目进展包括靶点发现、信号捕获、模型构建和临床验证等多个环节，现已取得了显著成果。通过与传统方法对比，CFOCCUS-SEQ®展示了明显的优势，不但扩展了检测范围，还提高了检测准确性和灵敏度。未来，随着技术的进一步完善和应用，染色质开放区间检测技术有望成为癌症及其他疾病早期诊断和精准治疗的重要工具。 

三、创新团队 

项目由蓝勋教授（现就职于清华大学医学院）领衔。蓝教授有数十年从事肿瘤多组学研究及算法开发的经验，曾师从美国科学院院士、斯坦福大学的Jonathan Pritchard教授。2018年，蓝教授入选中央组织部“千人计划”青年项目。他在Science、PNAS、Nature Cancer、Cancer Cell、Cancer Research、Nature Communications等顶级期刊上发表论文近50篇，总影响因子超过600。同时，蓝教授担任Science Bulletin杂志编辑，以及Nucleic Acids Research、Briefings in Bioinformatics、Bioinformatics等十余部期刊的审稿人.此外，蓝教授还担任北京抗癌协会青年理事会理事，医工转化与健康产业融合学会委员，并在亚洲智能信息与数据库系统会议(Asian Conference on Intelligent Information and Database Systems)中担任程序委员会委员(Program Committee). 

蓝教授带领的核心团队结构完备，成员均具有丰富的医药研发经验。团队依托清华大学和合作医院的雄厚研发实力和强大临床资源，为项目的顺利推进奠定了坚实基础。 

综上所述，项目在蓝勋教授及其团队的高效领导下，依托强大的科研和临床资源，已经取得了多个关键性成果，并在肿瘤及其他疾病的早期诊断和精准治疗领域展示了广阔的应用前景。未来，随着技术的不断完善和应用的拓展，项目有望在全球范围内为肿瘤研究和治疗带来革命性的突破。 

四、转化流程 

项目的转化流程以时间为主线，分为以下几个关键节点，每个节点均对应重要的内容和成果。 

研发立项：在确立项目的初期，团队进行了深入的文献调研与市场分析，确认肿瘤早期诊断技术的广阔应用前景与迫切需求。经过几轮内部讨论与外部咨询，正式成立了具体肿瘤类型的筛查研发项目，并制订了详细的研发计划。 

初步设计与方案制订：立项后，团队制订了CFOCCUS-SEQ®技术的初步设计方案，涵盖技术路线、实验流程和预计的技术指标。 

概念验证：完成初步设计后，团队进入概念验证阶段。通过在小规模样本中进行实验，验证技术的可行性和可靠性。初步实验结果显示C F O C C U S - S E Q^{>}技术在早期癌症筛查中的高准确率和特异性。 

知识产权保护：团队完成概念验证后，立刻启动申请发明专利工作，转化时已获得一项授权发明专利。 

转化合作：在概念验证成功后，团队开始积极寻找产业化合作伙伴和融资团队。通过多次参加学术会议和行业论坛，展示项目技术成果，与多家投资机构建立了联系，最终推动了技术的专利落地。 

五、特色分析 

项目在技术开发和转化过程中，技术和产品方面展现出多方面的亮点，为其商业化和临床应用奠定了坚实基础。在技术上，项目基于染色质开放区间进行肿瘤全周期检测，属于前沿技术，具备极高的技术壁垒。这种创新检测方法在现有技术框架内具有独特的优势，具体体现在以下几方面：①检测精度：显著提升肿瘤早期筛查的准确性和灵敏度，能够在早期发现癌症，显著提高患者的治愈率和生存率。②全周期监测：覆盖肿瘤的整个生命周期，从早期筛查、发展监测到治疗评估，提供全面的肿瘤监测方案。③国际领先：该技术在国内外均属首创，具备国际竞争力和领先地位，有望在全球市场上占据重要份额。