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从实验室走向现实医疗场景,生物标记物诊断企业受到热捧,这个赛道有可为

王世薇 2018-06-25 08:00

随着精准医疗的发展,个体化医疗正越来越受到临床医学界的重视,而生物标志物是实施个体化医疗的基础。


生物标志物是指可以标记系统、器官、组织、细胞及亚细胞结构或功能的改变或可能发生的改变的生化指标,具有非常广泛的用途。

 

生物标志物能反映正常生理过程或病理过程或对治疗干预的药物反应,在早期诊断、疾病预防、药物靶点确定、药物反应以及其他方面发挥作用。生物标志物可以单独使用或与其他因素组合使用以评估个体的健康或疾病状态。


目前,寻找和发现有价值的生物标记物已经成为一个研究热点,尤其是针对癌症和大脑病变的生物标记物研究。动脉网(微信号:vcbeat)对此进行了梳理。


最成熟的基于血液的生物标记物研究:预计年内申请上市


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癌症:或开发针对大众的早起癌症筛选测试


血液是常用的生物标记物载体,绝大多数生物标记物研究集中于癌症。近期,英国谢菲尔德大学的研究人员通过对过去5年内超过19000篇与血液中癌症生物标记物有关的研究的筛选,找出了786种血液中与癌症相关的生物标记物。这些生物标记物可能被用于开发针对大众的早期癌症筛选测试。

 

下一步,研究人员将对这些生物标记物的研究进行核查,并且通过临床试验检验每个标记物对早期肿瘤的预测能力。


早期癌症检测协会主任Ian Cree教授说:“我们的预期是经过核实和临床试验后,我们能够选出一套大约50个生物标记物进入临床试验,检测它们综合起来对早期癌症的预测能力。我们的目标是最终的筛选测试能够在早期癌症患者的血液中找出这些生物标记物,然后患者会被转送去接受更具体的测试来决定肿瘤的种类。”


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阿尔茨海默病:仍需后期深入研究


作为一种神经退行性疾病,阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的特征在于显著的记忆丧失。预计到2050年,全球AD患者人数将从如今的0.44亿增长至1.355亿。因此,阿尔茨海默病已成为大脑研究的焦点。

 

在传统的生物标志物研究中,研究者们通常会对血浆进行分析。血浆中包含丰富的蛋白质、激素、RNA和炎性标志物等。一些蛋白质,例如许多参与炎性反应的蛋白质,可以被作为阿尔兹海默氏症的潜在诊断标志物。

 

基于血液来诊断阿尔兹海默氏症的研究非常具有前景,但研究者后期或许还需要再进行深入的研究。血液中的标志物非常易于改变,而且其往往依赖于疾病的发展阶段、其它环境和物理性因素等,研究者并不知道如何利用这些生物标志物来将阿尔兹海默式症同其它类型的痴呆症或其它大脑疾病进行区分。


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脑损伤:推进临床试验和商业开发


脑损伤损伤对人体伤害极大,精确评估脑部损伤状况对于患者康复至关重要。ABCDx是一家瑞士诊断研究和产品开发公司,依据专有的血液生物标志物技术组合开发和验证新的诊断产品,从而评估和指示各种脑损伤病人(包括创伤性损伤到中风和中风后感染)的适当和及时临床决策。ABCDx使用的生物标记物是由受损或受压的脑细胞和组织产生的,并且响应于脑压力或损伤而释放到周围的体液中。


ABCDx的技术可以使临床决策更快完成,从而大大降低脑损伤和中风患者的费用。早期决策可能改变对早期使用已知救命药物的患者的护理,并减少医院急诊科转诊患者的负担。


2018年6月,ABCDx完成了第一轮私募融,金额未公开,这笔资金将被用以加速和推进与脑损伤相关的诊断产品的临床和商业开发。ABCDx在瑞士日内瓦和西班牙塞维利亚设有办事处,并在日内瓦,巴塞罗那和塞维利亚开展重要的研究和临床合作,预计将于2018年向欧洲监管机构申请第一批产品


多种数字化大脑生物标记物研究:临床试验证实高度相关


然而,很多科学家认为,单一血液标志物中所包含的的信号或许并不具有足够诊断价值,研究者希望未来可以开发出新型的技术来帮助进行研究。因此,一些研究运用数字化手段作为生物标记物的项目得到了资本的青睐。动脉网找到了其中具有代表性的一家。


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Mindstrong Health:分析智能手机交互数据,获得资本青睐


Mindstrong Health位于加利福尼亚州帕洛阿尔托,创办于2016年,是一家数字化大脑生物标志物公司。2018年6月,Mindstrong Healthth结束了1500万美元的B轮融资,资金将被用于扩大业务规模,并推进与医疗行业合作伙伴的商业部署。 此前的2017年6月,Mindstrong Health获得了1400万美元的A轮融资。 


Mindstrong Health建立在经过创始人团队多年来广泛研发的一个数字生物标记平台上。Mindstrong Health技术将首次为患者和医务人员提供无缝和瞬时的方法,力求将医疗保健从被动转变为积极主动,其目标是减少残疾,住院,ER访问和自杀,最终将把医疗从“诊断和治疗”转变为“预测和预防”。


Mindstrong Health的技术始于智能手机。目前,全球拥有超过30亿部智能手机,超过75%的美国成年人拥有智能手机,在年龄范围18至29岁的人群中,这一比例为92%。Mindstrong Health的数字化表型分析从智能手机收集数据以提供情感、认知和行为的测量。


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图片来自Mindstrong Health官网

数字表型分析使用来自智能手机的三种信号,即传感器测量到的活动、位置和社交元数据,如消息数量;人机交互中捕获键盘性能,包括打字和点击;使用自然语言处理分析的语音和语音数据,这种信号可以深入了解情感和认知一致性。这些信号共同构成了Mindstrong Health称之为数字表型的情绪,认知和行为的图景。


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图片来自Mindstrong Health官网


为了确定可能在临床上有用的数字表型特征,研究志愿者完成了广泛的神经心理测试,情绪和认知的临床评估,以及在某些情况下用fMRI进行神经影像学。结果揭示了一组来自人机交互(键盘表现)的数字生物标记,其与选择性认知测量和大脑连接性高度相关。


此外,记者在Mindstrong Health官网看到,在未来4年内,Mindstrong Health还计划了受试人群近1万人的临床试验,合作伙伴包括斯坦福大学、Kadima诊所、密歇根大学、Blackthorn Therapeutics、伦敦国王学院、耶鲁大学、浙江大学和北卡罗来大学,涉及的大脑疾病包括抑郁症、严重精神病和PTSD。

Mindstrong Health的团队由三位分别神经科学,医学和计算机科学领域的权威构成。


创始人兼CEO Paul Dagum曾为世界上最大的数据公司使用大数据科学开发了大规模可扩展算法并获得专利,并且基于人机交互模式创建并获得了第一个中枢神经系统功能数字测量专利,Paul Dagum在斯坦福大学期间领导NSF和NIH资助,发表了超过75篇同行评议文章和计算机科学和医学书籍章节,并获得25项专利。


联合创始人兼总裁Thomas R. Insel曾担任美国国家卫生研究院(NIH)国家精神卫生研究所(NIMH)主任,并在2015 - 2017年 领导了位于加利福尼亚州南旧金山的Verily精神健康团队(前身为Google Life Sciences)。


联合创始人兼执行主席Richard D. Klausne曾担任比尔和梅林达盖茨基金会全球卫生执行总监。Klausner博士被克林顿总统和布什总统任命为1995年至2001年间美国国家癌症研究所第11任主任。


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NeuraMetrix


NeuraMetrix是另一家数字脑健康生物标志物公司,开发了NeuraMetrix TC,即一款通过分析打字节奏来监测大脑健康状况的应用程序。


NeuraMetrix TC安装在Windows PC或笔记本电脑上,MacOS即将推出,以毫秒为单位捕捉打字节奏,能够检测认知和运动功能的细微变化以及计算数字生物标记。


图片来自NeuraMetrix官网


通过测量和分析2000多个变量,NeuraMetrix
TC会测量输入节奏中的“不一致性”,后者是一种潜在的神经退行性疾病发作和进展迹象。打字节奏是用户所拥有的最强烈的习惯之一,可以有效地在大脑中进行硬连线。当一种疾病或病症攻击大脑时,硬连线开始缓慢并以非常小的增量分解。


NeuraMetrix TC足够敏感,可以发现键入节奏非常微小的变化,从而让每1/100秒的变化都可能具有统计意义,并随着时间的推移测量衰退和进展。因此,NeuraMetrix TC能够在人们注意到任何不利影响之前,检测到大脑中的变化。


NeuraMetrix TC对健康男性打字节奏的统计,图片来自NeuraMetrix官网


NeuraMetrix TC对帕金森病男患者打字节奏的统计,图片来自NeuraMetrix官网


NeuraMetrix TC测试的是用户打字的节奏,避免设计键入的内容,从而保障用户信息安全。目前,NeuraMetrix
TC具有广泛的用户应用,包括研究人员,医生,患者和他们的护理人员,从伴侣诊断到连续监测工具。此外,世界各地主要学术机构的研究人员正在使用NeuraMetrix TC进行涉及阿尔茨海默病,脑肿瘤,化疗脑,抑郁症,心力衰竭,亨廷顿舞蹈病,帕金森病和REM睡眠障碍的研究项目。


NeuraMetrix在资本市场上属于初创企业,但其创始人团队具有丰富的经验。


创始人兼CEO、CTO Jan Samzelius专门从事40年的定量方法研究,并发明了NeuraMetrix的核心技术,曾经领导过大量的分析项目,从测量顾客满意度到价格弹性到联合分析。Jan Samzelius一直是六家公司(其中大多数是初创公司)的首席执行官,在几个案例中戏剧性地提高了利润。


COO兼CFO William S. Wisialowski拥有30年的投资银行和财务顾问经验,是Craftsman Advisors的负责人、Seven Hills Partners的联合创始人和罗伯逊斯蒂芬斯公司的董事总经理,曾担任摩根士丹利公司并购部门的副总裁以及Peat
Marwick Mitchell&Co.的审计人员。


首席软件开发人员Oleg Salyakhov是一位成功的高级软件工程师,曾担任一家主要DRM供应商的CTO,并在那里开发了唯一持续430天运行的DRM。


走出实验室的生物标记物,能否孕育新蓝海?


关于生物标记物的研究还有很多,涉及的疾病还包括糖尿病、高血压等慢性病,椎间盘退行性疾病等病症,并且其中许多研究的相关性都得到了大样本临床试验的证实,具备了走出实验室的可能性。此外,采用创新的数字化方式研究生物标记物的项目数量也相当可观。


正如ABCDx能够超额募集种子基金、Mindstrong Health则在产品正式推出市场前就获得近3000万美元融资,生物标记物研究展示了很强的吸金能力。强大的吸金能力背后,是经验医学向循证医学、精准医学转化,后者无疑是现代医学发展的趋势。而生物标记物研究,或者数字化生物标记物研究能够成为被企业争抢的赛道,动脉网将持续关注。


注:文中如果涉及动脉网记者采访的数据,均由受访者提供并确认。如果您有资源对接,联系报道项目,寻求合作等需求请填写 需求表

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