医药行业专题：开启肿瘤早筛新纪元液态活检蓄势待发-20190108-广证恒生-29页.pdf

敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 1 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 开启肿瘤早筛新纪元，开启肿瘤早筛新纪元，液态活检蓄势待发液态活检蓄势待发 2019.1.8 赵巧敏赵巧敏(分析师分析师)刘锐（研究助理）刘锐（研究助理）电话：020-88836110 邮箱： 执业编号：A1310514080001 A1310117050003 报告摘要：报告摘要：癌症发病率与死亡率居高不下，早期筛查是关键。癌症发病率与死亡率居高不下，早期筛查是关键。2018 年全球预计有 1810 万癌症新发病例和 960 万死亡病例，我国以 21.07%、23.97%的占比成为“重灾区”，癌症也以 26%的比例成为我国城市居民的第一大致死疾病。及时诊断是癌症治疗关键，肿瘤 1、2、3、4 期的治愈率分别约为90%、80%、40%以及 10%。现有的肿瘤筛查过程按照发生的时间一般为：普通体检或者已出现临床病症肿瘤标志物检测影像学检查病理学检查，常规体检对肿瘤早筛作用较小，而其他方法局限性较大，人类迫切需要新的诊断方法实现肿瘤早筛。液态液态活检活检灵敏度灵敏度高、取样方便，有望解决高、取样方便，有望解决肿瘤肿瘤全周期全周期的诊断难题的诊断难题。液态活检是一种非侵入式的血液测试，通过监测肿瘤或转移灶释放到血液的循环肿瘤细胞(CTC)，循环肿瘤 DNA（ctDNA）碎片或者外泌体来确定人体是否存在肿瘤细胞。由于高灵敏度，液体活检把肿瘤发现的时间点从“发病期”提前到了“潜伏期”，可达到早发现、早预防、早治疗的目的。与传统活检相比，液体活检仅需采集患者 5-10ml 血液，采样方便，且涵盖了健康人的早期肿瘤筛查、后期肿瘤患者靶向用药治疗的诊断和预后效果的检测，优势明显。由于 CTC反应了肿瘤来源特异性，ctDNA 全面反映肿瘤的突变信息，而非编码 RNA、DNA 及蛋白质均可获得外泌体，液态活检的“三驾马车”优势互补，有望解决肿瘤全周期的诊断难题。国内液态国内液态活检市场规模超活检市场规模超 400 亿元亿元，依旧依旧处于处于发展发展初期，初期，竞争格局分散竞争格局分散。据 Piper Jaffray 测算，2026 年液体活检全球市场容量可达 286 亿美元。假定我国癌症患者在癌症高峰年龄提前 5 年开始筛查，我国肿瘤早筛市场将以 10%的渗透率获得 402 亿元的市场规模。由于技术发展时间短，壁垒高，全球液态活检市场尚处于行业发展的早期，竞争格局分散。艾德生物、益善生物、康立明等一批企业利用先发优势，暂时处于第一梯队。商业上，现阶段我国企业以提供第三方检测服务为主，随着随着艾德生物、燃石医学以及康立明等公司的相关产品陆续获得 CFDA 批准，未来将会有更多产品直接进入医院，液态活检的临床应用需求有望得到完全释放。结合“结合“团队、技术和产品团队、技术和产品”，推选优质标的，推选优质标的。我们认为企业若想要脱颖而出，必须拥有“团队、技术以及产品”这三大核心竞争力，才能够实现差异化和专业化，迅速获得竞争优势，提升市场地位。重点推荐艾德生物（300685.SZ）、益善生物（430620.OC）以及康立明生物三个优质标的。艾德生物：核心技术领先，2018 年先后获批 ctDNA、NGS10 以及 5 种突变基因检测试剂盒，覆盖多种常见肿瘤；相关报告相关报告 1.三分钟带你读懂体外诊断行业（全行业纵览篇）-20170715 2.和你聊聊 IVD 海外龙头的那些事儿-20170729 3.探寻国内 IVD 龙头的崛起之路-20170812 4.免疫诊断：国内化学发光已成星火燎原之势-20170828 5.分子诊断:破解基因密码，探索生命奥秘-20170914 6.分级诊疗落地初见成效，基层医疗卫生机构诊疗量增速反转-20180315 7.罗氏：“制药+体外诊断”，生物医药巨头打造行业标杆-20180423 8.“技术+政策”双轮驱动国产替代，三大细分领域闪耀 IVD 行业-20180613 9.新三板体外诊断行业年报分析：平均净利润同比增长 35.73%，分子诊断细分领域增速领跑-20180509 广证恒生广证恒生 做中国新三板研究极客做中国新三板研究极客 敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 2 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 益善生物：已经获得 8 项三类医疗器械注册证书，拥有第三方检测服务资质；康立明生物：国内首个粪便 DNA 肠癌检测试剂盒获批。风险提示：风险提示：（1）市场竞争风险：可能吸引各类大型竞争对手集中加入，竞争加剧（2）政策变动风险：国内临床政策尚存不确定性，可能会对产品临床进度产生影响 敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 3 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 目录 目录.3 图表目录.4 1.癌症发病率高居不下，常规肿瘤筛查技术存在缺陷.5 1.1 癌症是第一大致死病因，2015 年我国癌症致死人数占比达 26.44%.5 1.2 肿瘤早期患者存活率远高于中晚期，诊断成为关键.6 1.3 传统肿瘤早期筛查方法技术均存在缺陷，规避痛点引导市场新需求.7 2.传统技术缺陷催生液体活检成为肿瘤早筛新风口.8 2.1 液体活检优势突出，CTC、ctDNA 和外泌体成为早筛市场“新贵”.8 2.1.1 液体活检覆盖范围广泛，肿瘤诊断与治疗领域优势突出.8 2.1.2 CTC、ctDNA 和肿瘤细胞外泌体“三驾马车”拉动液体活检发展.9 2.2 液体活检三种标志物差异显著，优势互补.9 2.2.1CTC 快速识别血液中早期微小癌细胞，具有肿瘤来源特异性.9 2.3.2 ctDNA 检测肿瘤信息的 DNA 片段，可全面反映肿瘤突变信息.11 2.3.3 外泌体基于蛋白水平和基因水平进行识别检测，使用性广泛.12 2.3.4 三种标志物特征用途差异明显，优势互补.13 2.4 液体活检优势显著，有望成为肿瘤精准诊断与治疗的突破口.14 2.4.1 液体活检样本来源方式方便、快捷，患者可接受程度高.14 2.4.2 液体活检在临床应用范围广泛，涵盖癌症患者所有疾病过程.14 2.4.3 规避传统肿瘤诊断痛点，液体活检是肿瘤早筛的发展趋势.15 3液体活检市场规模超 400 亿，国内尚无显著龙头，需求与政策双轮驱动行业发展.16 3.1 液体活检呈现稳步增长，预计我国液体活检市场规模达 402 亿元.16 3.2 肿瘤早筛行业尚无显著龙头，技术和渠道成为发展主要限制因素.17 3.2.1 肿瘤早筛企业以提供第三方技术服务为主，尚无显著龙头.17 3.2.2 技术和渠道成为限制企业发展的主要因素.18 3.3 需求+政策双轮驱动肿瘤早筛市场发展.19 3.3.1 我国新增肿瘤病例稳步上升，早筛意识缺乏是 5 年生存率偏低的主要原因.19 3.2.3 国家出台相关政策积极促进肿瘤早筛行业发展.20 4.“以团队、技术以及产品”为标杆，推选优质标的.21 4.1 艾德生物定位肿瘤精准医疗，产品覆盖面广.22 4.1.1 国内肿瘤精准医疗检测领先企业，2017 营业收入达 33037 万元，增速为 30.59%.22 4.1.2 核心技术领先，2018 年先后获批 ctDNA、NGS10 以及 5 种突变基因检测试剂盒，覆盖多种常见肿瘤.22 4.1.3 研发投入高，研发投入占比始终保持在 15%以上.24 4.2 益善生物专注肿瘤个体化医疗，拥有 8 项产品注册证.24 4.2.1 国际个体化医学联盟首个中国成员，公司 2017 年实现营业总收入 5608.51 万元.24 4.1.2 公司专注肿瘤个体化医疗，营业收入以医疗检测为主.25 4.1.3 公司累计拥有 235 项发明专利，8 项产品注册证.26 4.3 康立明生物获批国内首个粪便 DNA 肠癌检测试剂盒，未来可期.26 5.风险提示.27 敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 4 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 图表目录 图表 1 2017 年我国城市和农村的癌症致死率分别为 160.72（1/10 万）和 156.7（1/10 万）.5 图表 2 我国约有 26%的城市居民死于恶性肿瘤.5 图表 3 2015 年中国不同性别人群癌症发病和死亡例（单位：千人）.6 图表 4 癌症早期发现率约为 20%，5 年生存率最高可达 97.5%.6 图表 5 癌症中晚期发现率约为 80%，5 年生存率均低于 20%.6 图表 6 传统的肿瘤筛查流程有体检、肿瘤标志物、医学影像学和病理学检查.7 图表 7 合理规避传统的肿瘤筛查技术痛点成为市场新需求.8 图表 8 液体活检覆盖范围广泛，肿瘤诊断与治疗领域优势突出.8 图表 9 CTC、ctDNA 和肿瘤细胞外泌体“三驾马车”拉动液体活检发展.9 图表 10 CTC 可快速识别血液中早期微小癌细胞.10 图表 11 CTC 富集方法主要分为化学特性富集法和物理特性富集法.10 图表 12 CTC 检测技术多样，各自呈现不同优缺点.11 图表 13 ctDNA 检测富集分离方法主要有离心柱法和磁珠法.11 图表 14 ctDNA 检测技术主要有 PCR 和高通量测序法.11 图表 15 外泌体通过检测肿瘤细胞释放到血液中的外泌体来分析肿瘤相关信息.12 图表 16 外泌体基于蛋白水平和基因水平进行识别检测，使用性广泛.12 图表 17ctDNA、CTC 和外泌体在肿瘤细胞研究中的具体应用较广泛.13 图表 18 三种标志物特征用途差异明显，优势互补.13 图表 19 液体活检的样本来源方式更加方便、快捷.14 图表 20 液体活检技术在临床上使用广泛，涵盖癌症患者所有疾病过程.14 图表 21 常规肿瘤检测均存在局限性.15 图表 22 2026 年液体活检全球市场容量可达 286 亿美元.16 图表 23 预计我国液体活检市场规模达 402 亿元.16 图表 24 肿瘤早筛市场商业运营模式以提供第三方检测服务为主.17 图表 25 竞争格局较为分散，行业尚无显著龙头.17 图表 26 技术和渠道成为限制企业发展的主要因素.18 图表 27 2015 年我国癌症患者新增病例达 429.14 万.19 图表 28 2015 我国癌症 5 年生存率为 30.90%，远低于欧美等发达国家水平.20 图表 29 美国癌症患者 5 年生存率平均为 66%，中国平均为 30.9%，远低于美国.20 图表 30 国家出台相关政策积极促进肿瘤早筛行业发展.20 图表 31 2017 营业收入达 33037 万元，增速为 30.59%.22 图表 32 2017 归母净利润达 9407 万元，增速为 40.33%.22 图表 33 艾德生物产品丰富.22 图表 34 公司研发投入占比始终保持在 15%以上.24 图表 35 公司研发人员占员工总数比例为 35.42%.24 图表 36 2017 年公司营业总收入 5,608.51 万元.24 图表 37 2017 年公司归母净利润为-1,030.63 万元.24 图表 38 益善生物收入结构以医疗检测为主，主要涉及四个方面.25 图表 39 益善生物已获得 8 项三类医疗器械注册证书.26 图表 40 康立明生物获批国内首个粪便 DNA 肠癌检测试剂盒.26 敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 5 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 1.癌症发病癌症发病率率高高居居不下，不下，常规常规肿瘤筛查肿瘤筛查技术存在技术存在缺缺陷陷 1.1 癌症癌症是第一是第一大致死病因大致死病因，2015 年年我国我国癌症癌症致死致死人数占比达人数占比达 26.44%癌症已经成为人类生命最大的敌人。据国际癌症研究机构(IARC)最新数据预估，2018 年全球有 1810 万癌症新发病例和 960 万癌症死亡病例，我国分别为 380.4 万例 229.6 万例，占比分别为 21.07%、23.97%，我国成为全球癌症高发率和高死亡率的“重灾区”。2017年我国城市和农村的癌症致死率分别为160.72（1/10万）和 156.7（1/10 万）,呈现显著上升趋势。且由于诊断不及时和缺乏个体化的治疗方案，癌症治疗的无效率高达 75%。由于人口老龄化、不良生活习惯、环境污染和传统手段治愈率较低等因素，我国已成为癌症发病和死亡大国。而恶性肿瘤也以 26%的比例成为我国城市居民第一大致死疾病。图表图表 1 1 20172017 年我国城市和农村的癌症致死率分别为年我国城市和农村的癌症致死率分别为 160.72160.72（1/101/10 万）和万）和 156.7156.7（1/101/10 万）万）数据来源：公开资料整理、广证恒生 图表图表 2 2 我国我国约有约有 26%26%的城市居民死于恶性肿瘤的城市居民死于恶性肿瘤 157.77161.28164.35160.07160.72146.65152.59153.94155.83156.713514014515015516016517020132014201520162017城市癌症死亡率（1/10万）农村癌症死亡率（1/10万）敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 6 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 从癌症患者性别与部位发布来看，男性所得癌症最多的为肺癌和胃癌，女性最高的为乳腺癌和肺癌。1.2 肿瘤肿瘤早期早期患者患者存活率远高于中晚期存活率远高于中晚期，诊断成为关键，诊断成为关键 相关临床数据表明，肿瘤 1 期的治愈率高达 90%以上，2 期为 80%以上，3 期为 40%以下，4 期为 10%以下。肿瘤患者的生存率和肿瘤体积密切相关，癌症早期时原发部位的肿瘤体积较小，不具有移动性，而在癌症中晚期，肿瘤体积较大时通常已经发生转移，患者 5 年生存率较低。由于癌症一般早期常没有明显的症状，大部分患者都是在身体出现不适之后才会选择去医院检查，但一般已经是中晚期，如能在早期发现，则 5 年生存率较高，因此进行早期筛查防预具有重要意义。数据来源：国家统计局、广证恒生 图表图表 3 3 20152015 年中国不同性别人群癌症发病和死亡例（单位：千人）年中国不同性别人群癌症发病和死亡例（单位：千人）男性男性 发病人数发病人数 死亡人数死亡人数 女性女性 发病人数发病人数 死亡人数死亡人数 肺癌 509 432 乳腺癌 269 178 胃癌 478 339 肺癌 224 159 肝癌 344 311 胃癌 201 121 食道癌 321 254 结肠直肠癌 161 112 结肠直肠癌 216 111 宫颈癌 99 80 前列腺癌 60 46 甲状腺癌 68 70 所有所有 2,5122,512 1,8101,810 所有所有 1,1801,180 1,0041,004 数据来源：国家癌症中心、广证恒生 图表图表 4 4 癌症早期发现率约为癌症早期发现率约为 20%20%，5 5 年生存率年生存率最最高可达高可达97.5%97.5%图表图表 5 5 癌症中晚期发现率约为癌症中晚期发现率约为 80%80%，5 5 年生存率年生存率均低均低于于 20%20%26%22%21%12%6%13%2015 年中国城市居民死亡病因构成恶性肿瘤心脏病脑血管病呼吸系统疾病损伤和中毒外部原因其他疾病 敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 7 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 1.3 传统传统肿瘤肿瘤早期早期筛查方法筛查方法技术技术均均存在缺陷存在缺陷，规避痛点规避痛点引导引导市场市场新新需需求求 现有的肿瘤筛查过程按照肿瘤发生的时间一般为：普通体检或者已出现临床病症肿瘤标志物检测影像学检查病理学检查，其中病理学检查为公认的肿瘤筛查金标准。目前来说，常规的肿瘤筛查均存在一定的技术局限性：1）常规体检只能初步了解受检者的基本健康状况，对肿瘤的早期筛查效果十分有限。2）肿瘤标志物的项目较多，筛查时难以覆盖所有指标，容易出现假阳性；3）影像学诊断只能发现 1-3cm 以上的肿瘤病灶，此时发现时肿瘤已经体积较大；4）病理学诊断时数据来源：公开资料整理、广证恒生 数据来源：公开资料整理、广证恒生 图表图表 6 6 传统传统的的肿瘤筛查流程肿瘤筛查流程有有体检、肿瘤标志物、医学影像学和病理学检查体检、肿瘤标志物、医学影像学和病理学检查 数据来源：公开资料整理、广证恒生 25%10%20%20%50%70%95%97.50%60%90%0%20%40%60%80%100%120%肺癌胃癌乳腺癌肝癌食道癌早期 发现率早期 5年存活率75%90%80%80%50%16%10%19%10%30%0%20%40%60%80%100%肺癌胃癌乳腺癌肝癌食道癌中晚期 发现率中晚期 5年存活率常规体检/出现临床病症通过定期的体检对身体状况进行整体监控，可早发现部分慢性病肿瘤标志物检查检测血清中例如癌胚抗原（CEA）、甲胎蛋白（AFP）等肿瘤标志物的含量提示肿瘤的发生影像学检查根据PET/CT检查判断肿瘤的范围，疾病严重程度，为后期临床分期提供依据病理学检查根据病理组织活检，明确诊断结果，为后期治疗方法的选择和预后估计提供依据 敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 8 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 需要进行手术且易加大肿瘤转移风险。因此，合理规避常规方法痛点，成为肿瘤早筛市场的新需求。2.传统技术缺陷传统技术缺陷催生催生液体活检液体活检成为成为肿瘤早筛肿瘤早筛新风口新风口 2.1 液体活检液体活检优势突出，优势突出，CTC、ctDNA 和外泌体和外泌体成为早筛市场“新贵”成为早筛市场“新贵”2.1.1 液体活检液体活检覆盖范围广泛覆盖范围广泛，肿瘤诊断与治疗领域肿瘤诊断与治疗领域优势突出优势突出 液体活检技术有望成为肿瘤早筛市场的主流。液体活检技术有望成为肿瘤早筛市场的主流。广义的液体活检上指对以血液为主的非固态生物组织进行取样和分析，可应用于癌症、心脏病、产前诊断（NIPT）、器官移植等系列疾病。狭义的液体活检定义为针对肿瘤诊断与治疗领域，通过检测血液中的循环肿瘤细胞（Circulating tumor cells，CTC）、循环肿瘤DNA（Circulating tumor DNA，ctDNA）和肿瘤细胞外泌体（Exosomes）等，能够提示肿瘤发展进程相关信息，用于实现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。本文将围绕狭义液体活检展开研究。图表图表 7 7 合理规避合理规避传统的肿瘤筛查传统的肿瘤筛查技术技术痛点成为市场新需求痛点成为市场新需求 数据来源：公开资料整理、广证恒生 图表图表 8 8 液体活检覆盖范围广泛，肿瘤诊断与治疗领域优势突出液体活检覆盖范围广泛，肿瘤诊断与治疗领域优势突出 体检体检初步了解受检者的基本健康状况，对肿瘤的早期筛查效果十分有限肿瘤标志物肿瘤标志物的项目较多，筛查时难以覆盖到所有指标，假阳性、假阴性率高医学影像学有一定放射性风险可观测肿瘤最小尺寸为 0.5cm，此时肿瘤，细胞数高达109病理学检查具有创伤，需要承受手术的痛苦加大肿瘤转移风险 敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 9 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 2.1.2 CTC、ctDNA 和和肿瘤细胞外泌体肿瘤细胞外泌体“三驾马车三驾马车”拉拉动液体活检发展动液体活检发展 液态活检是一种非侵入式的血液测试，通过监测肿瘤或转移灶释放到血液的循环肿瘤细胞(CTC)，循环肿瘤 DNA（ctDNA）碎片或者外泌体来确定人体是否存在肿瘤细胞。CTC 是由实体瘤或转移灶释放的，进入外周血循环的肿瘤细胞，侧重于细胞病理，适用于治疗后的病情监测，判断预后等；而 ctDNA 是肿瘤细胞释放到血液循环系统中的 DNA，侧重基因层面，获取突变信息，适用于早期筛查，个性化用药指导，耐药性监测等；外泌体所含信息丰富，包括蛋白质、RNA 等,不仅能用于临床诊断，还有可能能够用于疾病的治疗，未来发展空间广阔。2.2 液体活检液体活检三种三种标志物标志物差异差异显著显著，优势互补优势互补 2.2.1CTC 快速识别快速识别血液中血液中早期微小癌早期微小癌细胞细胞，具有肿瘤来源特异性具有肿瘤来源特异性 CTC（Circulating Tumor Cell）即循环肿瘤细胞，是指进入到血液循环中的肿瘤细胞。部分 CTC 可以逃离机体免疫识别或药物治疗，在体内寻找合适的微环境，形成“种子”在远端组织器官或原发组织种植生长，造成肿瘤的转移或复发。CTC 检查是测定血液中流动癌细胞的一种检查。通过 CTC 检查能够识别出 数据来源：公开资料整理、广证恒生 图表图表 9 9 CTCCTC、ctDNA ctDNA 和肿瘤细胞外泌体和肿瘤细胞外泌体 “三驾马车三驾马车”拉动液体活检发展拉动液体活检发展 数据来源：公开资料整理、广证恒生 广义液体活检癌症心脏病产前诊断器官移植狭义液体活检（针对癌症）指导治疗方案早期筛查复发监控治疗监测CTC 主要来自于抗凝的外周血全血 测定血液中流动的肿瘤细胞ctDNA 主要来自外周血中的肿瘤细胞 测定肿瘤细胞释放的带有肿瘤信息的DNA片段外泌体 主要来自肿瘤细胞释放到血液中的膜性囊泡 测定其中特异的蛋白和非编码RNA 敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 10 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 影像检查无法发现的超早期微小癌，临床上能够比以往传统的诊断方法更早的发现肿瘤，能得知超早期的原发癌发病率，以及超早期的癌症转移或复发。人体循环系统中 CTC 的含量极低,肿瘤转移患者每毫升全血中仅有 110 个 CTCs，因此要实现 CTCs的检测对其进行分选富集是一个必不可少的步骤。CTC 的富集方法可以分为化学特性富集法（免疫亲和）和物理特性富集法。免疫亲和法主要是根据 CTC 表面表达的特异性的蛋白将 CTC 筛选出来，物理特性富集主要是根据 CTC 的大小和密度等特性将这些细胞筛选出来。图表图表 1010 CTCCTC 可可快速识别血液中早期微小癌细胞快速识别血液中早期微小癌细胞 数据来源：公开资料整理、广证恒生 图表图表 1111 CTCCTC 富集方法富集方法主要主要分为化学特性富集法和物理特性富集法分为化学特性富集法和物理特性富集法 检测方法检测方法 原理原理 优点优点 缺点缺点 物 理 特 性 富集法 过滤法 肿瘤细胞（10-20um）大于白细胞（7-12um）细胞完整性好，能收集到活细胞；不受细胞表面标志物限制；可检出循环肿瘤拴子 CTC 大小差异大，检测不到体积小的 CTC 密度梯度离心法 根据肿瘤细胞与白细胞密度不同，通过梯度离心分离 CTC 可分离 CK 阳性和阴性细胞，成本低 CTC 量少时不宜用此法，且微栓子容易丢失 生 物 化 学 特性富集法 阳性富集法：免疫磁珠分离 采用抗 EpCAM 或其他抗体 结 合 免 疫 磁 珠 捕 获EpCAM 阳性 CTC 适用于 EpCAM 或 CK阳性 CTC 无法获取全部特征的CTC，例如 EMT 特征 阳性富集法：微流体 芯片的表层排布包被抗 EpCAM 抗体的微位点，抗体与 CTC 结合粘附在芯片上。适用于 EpCAM 或 CK阳性 CTC 无法获取全部特征的 CTC，例如表面不表达 EpCAM 的 阴性捕获法 利用 CD45 磁珠抗体吸附白细胞，在磁场作用下去除白细胞，CTC 被富集沉淀。只去掉了白细胞，所有种类 CTC 都会被富集 纯度低，其他种类不表达 CD45 的细胞也会被富集 数据来源：公开资料整理、广证恒生 阴性富集法：去除掉肿瘤细胞以外的血细胞阳性富集法：筛选肿瘤细胞准备样品和肿瘤细胞分离富集细胞染色，包括抗体染色或者配体染色基因标记或扩增，包括DNA探针标记和利用DNA引物肿瘤细胞染色或者癌基因探针标记流式细胞术显微镜RT-PCR/qRT-PCR/FISH/CGH肿瘤细胞特性分析 敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 11 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 利用免疫亲和法和物理富集法成功筛选得到 CTC 后，需要再对肿瘤标志物做进一步检测，以进行判别。常用的 CTC 检测技术有免疫荧光法、荧光原位杂交、二代测序等。2.3.2 ctDNA 检测检测肿瘤信息的肿瘤信息的 DNA 片段，可全面反映肿瘤片段，可全面反映肿瘤突变信息突变信息 循环肿瘤 DNA（Circulating tumor DNA,ctDNA），是指肿瘤细胞释放的带有肿瘤信息的 DNA 片段，是血浆游离 DNA（cell free DNA，cfDNA）的一部分。ctDNA 检测，实际上检测的是全部的 cfDNA，再从中分析肿瘤特异的基因变异。ctDNA 的检测需要技术灵敏度较高，目前比较适用的技术包括数字 PCR 技术和结合单分子编码的 NGS 技术。血液中含有大量游离在细胞外的核酸（cfDNA），不仅包括来自肿瘤的核酸（ctDNA），还包括其他来源的核酸。在检测 ctDNA 的第一步就是将 cfDNA 从血液中抽提出来。由于 ctDNA 浓度低而且高度碎片化，富集和分离就显得尤为重要。一般采用的分离方法有离心柱法和磁珠法。目前 ctDNA 的检测方法大致分为两种，第一种是基于 DNA 复制的 PCR 技术，包括 PCR 的扩增和荧光信号分析两部分，基本原理是将样本稀释后分配到大量微小的反映单元里，在对每个单元里标记分子进行扩增，之后对每个单元里的荧光信号进行采集。例如数字 PCR（dPCR）、BEAMing 技术、ARMS 技术等。第二种是基于高通量测序的检测技术，这种方法可以同时选定多种肿瘤基因进行测序，测序效率更高。图表图表 1212 CTCCTC 检测技术检测技术多样，各自呈现不同优缺点多样，各自呈现不同优缺点 检测技术类型检测技术类型 优点优点 缺点缺点 流式细胞术流式细胞术 检测速度快；同时多通道检测 检测灵敏度低，需要大量细胞；无法观察细胞形态 免疫荧光法免疫荧光法 细胞形态可见；检测灵敏度高；目前最常用；检测速度快 细胞形态多样，抗原表达异质性，存在判断主观差异性 荧光原位杂交荧光原位杂交 分子检测水平；稳定性高；灵敏度高；特异性高；成熟的临床应用 较短的探针杂交效率低；易受干扰 RTRT-PCR PCR 检测检测 CTC 内 RNA，检测灵敏度高 RNA 易降解；易污染；易假阳性 二代测序二代测序 检测范围广，灵敏度高，速度快，可检测未知突变 价格高；无法观察细胞形态 数据来源：公开资料整理、广证恒生 图表图表 1313 ctDNActDNA 检测富集分离方法主要有检测富集分离方法主要有离心柱法和磁珠法离心柱法和磁珠法 离心柱法离心柱法 磁珠法磁珠法 适用范围适用范围 新鲜血液或经抗凝剂（EDTA、柠檬酸）处理后的冷冻血液 新鲜血液或经抗凝剂（EDTA、柠檬酸）处理后的冷冻血液 裂解原理裂解原理 碱裂解法 改良的碱裂解法 吸附核酸吸附核酸 硅胶滤膜 包被活性基团的磁珠 离心离心 需多次离心 不需离心，依靠磁分离 纯度纯度 较高，可直接用于 PCR、酶切、Sourthen 等下游实验 较高，可直接用于 PCR、酶切、Sourthen 等下游实验 效率效率 较低 较高 自动化抽提自动化抽提 不能进行自动化提取 能够和核酸自动提取仪配合实现自动化提取 价格价格 较低 略高 数据来源：公开资料整理、广证恒生 图表图表 1414 ctDNActDNA 检测技术检测技术主要有主要有 PCRPCR 和高通量测序法和高通量测序法 敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 12 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 2.3.3 外泌体外泌体基于蛋白水平和基因水平进行识别检测基于蛋白水平和基因水平进行识别检测，使用性，使用性广泛广泛 外泌体（Exosome），是一种能被大多数细胞分泌的微小膜泡，具有脂质双层膜结构，直径大约 40-100 nm。研究发现肿瘤细胞释放的外泌体的量较大，这些外泌体与肿瘤的发生、发展、转移以及抗药性具有一定的相关性。因此，可以利用肿瘤细胞释放到血液中的外泌体，检测其中特异的蛋白和非编码 RNA 等，来分析肿瘤相关的信息。目前用于外泌体 RNA 分析的高通量技术手段主要为高通量测序（NGS）及生物芯片。生物芯片通过参考已有的数据信息，针对每个转录本（lncRNA、miRNA 或 mRNA）设计探针。生物芯片本质上是核酸杂交，不能检测未知突变；而近 NGS 可以检测未知序列。所以，生物芯片主要检测已知的 RNA 序列情况，而 NGS 则可以发现一些未知的 RNA 序列情况。NGS 准确性和灵敏度都高于生物芯片，同时可以获得更多准确的 RNA 信息，特别是小 RNA 分子的数据，包括 miRNA 和 piRNA 等信息。ctDNActDNA 检测技术检测技术 原理原理 优点优点 缺点缺点 PCR 数字 PCR（dPCR）采用直接技术标记荧光分子，荧光信号反应单元数目等于目标 DNA 分子的拷贝数 无需参照、准确性和重复性好，可实现绝对定量 不适合高浓度 DNA 样本、只能检测已知突变，无法同时检测多重突变 BEANing技术 DNA 分子由磁珠包被，通过磁场进行分离，比对 ctDNA和 DNA 数量 可检测高浓度 DNA 样本，对于特异性突变分辨率高，定量分析 只能检测已知突变，通量低，实验误差大 ARMS 技术 根据已知突变位点设计引物，分别于突变和野生型目标进行互补扩增 耗时短、高灵敏度、成本低、操作简单 只能检测已知突变 高通量测序 NGS 测序 对样本进行高通量测序，获得全部 DNA 序列信息 灵敏度高、可同时检测多基因多突变 技术复杂、成本高、数据处理困难 数据来源：百度文库、广证恒生 图表图表 1515 外泌体外泌体通过检测通过检测肿瘤细胞释放到血液中的外泌体肿瘤细胞释放到血液中的外泌体来分析肿瘤相关信息来分析肿瘤相关信息 数据来源：优迅医学、广证恒生 图表图表 1616 外泌体基于蛋白水平和基因水平进行识别检测，使用性广泛外泌体基于蛋白水平和基因水平进行识别检测，使用性广泛 敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 13 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 外泌体是在正常和病理条件下通过细胞分泌的，并含有各种膜蛋白,细胞质蛋白和核酸。因此，检测这些外泌体蛋白能够指导临床诊断，主要通过外泌体蛋白和外泌体 miRNAs 两种标志物来进行识别。2.3.4 三种标志物三种标志物特征用途差异明显，优势互补特征用途差异明显，优势互补 CTC、ctDNA 和外泌体在肿瘤细胞研究中的具体应用较为广泛，主要分为三个主要方面，包括基因组水平、转录/蛋白组水平和代谢组水平。CTC，ctDNA 和外泌体虽然都是液态活检的检测对象，但各有特色。从本质上来说，CTC，ctDNA 和外泌体，这三者的特征和用途有较明显差异，可以相互补充。数据来源：优迅医学、广证恒生 图表图表 1717ctDNActDNA、CTC CTC 和外泌体在肿瘤细胞研究中的具体应用和外泌体在肿瘤细胞研究中的具体应用较广泛较广泛 数据来源：公开资料整理、广证恒生 图表图表 1818 三种标志物三种标志物特征用途差异明显，优势互补特征用途差异明显，优势互补 外泌体分析方法Nanosight、Apogee、confocal 和传统流式细胞仪蛋白组学分析Western-Blot 或者 SDS-PAGE基因芯片PCR二代测序蛋白水平分析方法基因水平分析方法 发现肿瘤细胞基因突变点、结构变异基因组水平 了解肿瘤细胞基因翻译和表达量转录/蛋白组水平 了解肿瘤细胞的代谢特征代谢组水平基因测序 细胞免疫治疗 ctDNACTC 外泌体 敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 14 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 2.4 液体活检液体活检优势显著，优势显著，有望有望成为肿瘤精准诊断与治疗的突破口成为肿瘤精准诊断与治疗的突破口 2.4.1 液体活检样本来源方式方便、快捷，液体活检样本来源方式方便、快捷，患者可接受程度高患者可接受程度高 液体活检技术仅需采集患者 5-10ml 血液，通过检测血液中 ctDNA、CTC 或外泌体的数量、遗传特性等信息，即可覆盖癌症诊断与治疗的全部领域。与传统的检测方式相比，液体活检的采样更为方便、可检测类型多。液体活检技术通过高灵敏度的技术把肿瘤发现的时间点从“发病期”提前到了“潜伏期”，可达到早发现、早预防、早治疗的目的。在 2015 年，“液态活检”被权威科技媒体麻省理工评论评为十大科技突破。2.4.2 液体活检在临床应用范围液体活检在临床应用范围广泛广泛，涵盖癌症患者所有疾病过程涵盖癌症患者所有疾病过程 液体活检在临床应用范围非常广泛，涵盖了癌症患者的所有疾病过程，从对健康人的早期肿瘤的筛查到后期肿瘤患者靶向用药治疗的诊断和预后效果的检测，是目前体外诊断行业最有前景的新型市场。标志物标志物 优势优势 劣势劣势 应用应用 CTC 1.具有肿瘤来源特异性 2.DNA、RNA 及蛋白质均可获得 3.能够进行体外试验 1.CTC 识别的特异性 2.CTC 异质性对富集方法的影响 1.预后分析 2.疗效评估 3.复发监测 ctDNA 1.全面反映肿瘤的突变信息 2.肿瘤相关突变特异性高，与靶向药物关系明确 1.难以确定组织来源 2.突变频率通常较低，区分肿瘤变异与背景噪音的技术难度较高 1.个性化用药指导 2.疗效及耐药性监测 3.早期辅助诊断 外泌体 1.非编码 RNA、DNA 及蛋白质均可获得 2.能够进行体外试验 3.使用性广，作为早期筛查的潜力更大 1.目前仍缺乏明确的特异质标志物 2.肿瘤外泌体的进一步纯化密度高 1.早期筛查 2.转移调控 数据来源：公开资料整理、广证恒生 图表图表 1919 液体活检的样本来源方式更加方便、快捷液体活检的样本来源方式更加方便、快捷 传统活检 液态活检 优势 方法成熟 1）检测方便；2）可检测肿瘤类型多；3）安全，无侵入性；4）发病早期即可检测 局限 1）部分患者无法手术；2）部分病灶位置不便穿刺；3）穿刺有临床风险；4）肿瘤异质性 准确度有待提高 数据来源：公开资料整理、广证恒生 图表图表 2020 液体液体活检技术在临床上使用广泛活检技术在临床上使用广泛，涵盖癌症患者所有疾病过程涵盖癌症患者所有疾病过程 患者病程患者病程 液体活检的应用液体活检的应用 市场容量市场容量 优势优势 挑战挑战 敬请参阅最后一页重要声明 证券研究报告 第 15 页 共 29 页 证券研究报告证券研究报告 新三板医药专题新三板医药专题 2.4.3 规避传统肿瘤诊断痛点，规避传统肿瘤诊断痛点，液体活检是肿瘤早筛的发展趋势液体活检是肿瘤早筛的发展趋势 传统的肿瘤诊断和治疗手段由于诊断指标灵敏度低、肿瘤的异质性和不同人间的巨大个体化差异，往往导致诊断较晚错过最佳治疗时机，或肿瘤对放化疗药物产生耐药，从而导致患者几乎无法被治愈且生存期较短。相对来说液体活检更为简单快捷，随着肿瘤细胞捕获技术和肿瘤基因组认知的发展，液体活检必将替代传统的肿瘤诊断与治疗技术。健康体检 早期筛查 在健康人群中进行癌症衍生颗粒物的常规筛查 100 亿美元，低成本多次检测 尽早干预，最佳时间开展局部治疗 罕见事件检测，假阳性率高，难以进行肿瘤定位，大规模临床试验卫生经济检测价格低 罕见事件检测，假阳性率高，难以进行肿瘤定位，大规模临床试验卫生经济检测价格低 患者检查 辅助诊断 辅助对疑似病例的诊断 1 亿美元特定病人群体成本中等单次检测 在组织活检受限的情况下支持诊断诊断转移的肿瘤 组织活检依然是金标准 组织活检依然是金标准 早期癌症 预后评估 单