覃俊杰:艰苦试错5年后,我们落棋临床感染
热心小伙伴们 09-03
国内微生态领域最早的创业技术专家之一,详解产业机遇,分享5年试错心路历程以及对临床病原体检测的看法。

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非常感谢大会的邀请,今天我想跟大家分享一下谱元在微生物组技术应用领域所做的一些工作。

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我们先来看一下人体微生物组目前的巨大市场。

这是两年前美国微生态领域的市场分布,有许多新兴的公司在布局,业务领域涵盖肠道微生态、皮肤微生态、微生态营养、微生态农业等诸多领域。

关于市场前景,我就不做详细展开,从本次中国肠道大会的热度足见微生态领域巨大的产业前景。

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我认为,基于微生物组应用的市场可分为三大板块。

第一大板块是微生物组的技术合作。2015年应该是微生物组大科学产业的元年,奥巴马宣布启动美国国家微生物组计划。随之,全球药企、食品企业也纷纷启动围绕微生物组技术的合作研发。

国内无论是传统食品企业,如乳制品企业,或新型临床营养品企业,在产品研发中都加入了微生物组技术的研发投入。据统计,全球微生物组领域相关的研发投入经费已达十亿美元规模。

微生物组应用的第二大板块是在基于微生物组技术的临床诊断和伴随诊断。

当前,对微生物所引起的一些疾病,诊断的时候仍沿用传统的检测方法,其实微生物组技术在这个领域大有可为,后面我会详细介绍。根据临床目标市场统计,基于微生物组技术的临床诊断市场规模在百亿美元。

微生物组技术应用的第三大板块是基于微生物组的健康干预和临床治疗。

毋庸置疑,无论是从目前已开展的临床应用范围,还是从资本市场投资规模,微生态治疗板块都是千亿级的市场。但这一领域的市场确实是非常复杂,因为这个领域是多学科、多行业的交叉融合,并且需要一个较长的时间周期。

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谱元怎么切入这个微生物组市场呢?

在2014年谱元成立之初,我们其实已经在糖尿病、肥胖、IBD(炎症性肠病)等领域里面都做了很多的微生物组相关的研究,积累了上千份样本、数据,并积累了大量的解读数据。

所以我们希望通过微生物组技术去解决诸如糖尿病在内的一些慢病人群的健康问题,这是我们创业的初衷。但在这个技术应用的过程中,市场又给我们带来很多思考和成长。

如何跨越技术和市场之间的鸿沟,让二者完美结合?要体现我们团队的差异化价值。这是我思考之后得出的答案,也是谱元团队所一直坚持做的。

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基于这个理念,我们确定了“以技术为根基,抓住商业化机会”的公司发展战略。

我们团队是国际上最早开展微生物组技术研发的团队,拥有多项技术专利和原创性技术成果发表,其中最具代表性的是在2010年发表的人体肠道微生物基因集,被评为中国科学论文引用率排名前三的成果。技术的积累是谱元团队的优势,也是我们的根基。

但抓住商业化机会,这句话说起来简单,做起来很难。因此,谱元制定了一套从技术平台建设到产品管线,再到商业模式的企业运营模式。

首先,我们依托自身优势建成微生物组技术平台。在这个平台上,自主开发的实验技术、生物信息算法、数据库、信息化系统均达到国际先进水平。

然后,依托技术平台,我们根据市场需求转化并形成诸多产品管线。现已在感染性疾病诊断、代谢性疾病筛查、以及消费级微生物检测领域实现产品化。

最后,也是最重要的是商业模式的确定。不同的产品,对应不同的市场,因此,也会有不同的商业模式,以符合特定产品的市场推广要求。现阶段,我们针对不同的产品市场需求,有提供第三方服务、IVD试剂盒研发与销售、委托授权三种商业模式。

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对于以技术起家的谱元,许多人会问:谱元究竟做什么?是做科技服务的吗?

这张图展示了谱元现在所做的全部项目方向。其中三分之二以上是与临床疾病相关的项目。其次是健康服务相关和食品营养相关的项目。因此,不难看出,谱元是以市场应用潜力为导向,只选择有市场需求的项目。

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谱元已经完成了哪些工作呢?我分别从技术开发、资源积累还有商业实现三方面来阐述。

在技术开发上,我们首先开发了一套针对微生物组的标准化实验方法,并实现了试剂盒生产。

在2017年,美国国家癌症研究所(NCI)发起了一个微生物组质量控制(MBQC)项目,评价不同实验室、不同实验平台、不同分析流程之间对微生态样本检测的质量控制。谱元实验室作为合作单位,进行了标准样品的盲测和检测数据的背靠背分析。

结果表明,谱元实验室检测结果与标准样品符合度、实验稳定性、分析准确性都达到国际最高水平。因此,我们也成为NCI合作团队的国内推荐合作实验室。

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第二个在技术方面的工作是我们重视在微生物组研究中新方法、新算法的开发。我们在营养物质与微生物关联研究、代谢组与微生物组的多组学研究、微生物组动态分析、大规模人群流行病学研究、感染免疫与微生物机制研究这些领域做了深入而全面的开发工作,积累了从方法学到临床应用的研发积累。

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在技术方面的第三块工作是我们实现信息化平台和数据库建设。我们的信息化平台可实现样本的全流程跟踪和实验室的全流程记录,保证我们样本的可溯性和实验管理的系统化,对于分析数据和结果也实现数据库管理。而我们信息化系统的前端,在我们手机小程序中就可实现操作和查询。

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前面介绍了我们在技术上已完成的工作,这是我们的基础,而在基础之上,我们实现高质量的人体微生物组资源积累。

目前,我们已经完成的对人体20种不同样本类型,涉及23种不同疾病状态下,8万多人份样本的积累。构建了我们自己的样本库、数据库和知识库。

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在商业上,我们一直是秉承 “和谐生态,协同共生”的商业理念。正如微生态的特性,多菌协作共生,谱元在商业化上也在不断寻求合作共赢。

微生物组是一个新兴技术,它需要与下游领域,比如说食品、药物、甚至医疗器械、健康服务等进行紧密合作,同时也需要同上游合作伙伴,如Illumina等仪器制造商深度合作,以求行业的共赢发展。

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谱元如何实现技术到商业的转化呢?

这里我用2016年我在热心肠先生在清华第一次举办微生态行业研讨会时使用的一张图片,当时我讲的是微生物组技术有哪些领域可以应用。

而今日,我们思考的是我们在这张完整的地图上,如何实现应用的突破。那就是集中已经积累的技术、资源、商业优势,寻求当前市场需求最明确的应用方向,快速实现商业化。

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当前,感染性疾病一直是困扰人类健康的重大问题,也是临床亟待解决的难点。微生物组技术在感染性疾病的病原学诊断和鉴别诊断中具有突出的技术优势,可满足市场强烈的刚性需求。

我们知道感染性疾病的发现和治疗,其实是人类医学史上最重要的里程碑之一。早期疫情爆发会威胁到所有人生命,大量人死亡。当发现了背后其实是有些病原体引起这些感染,并找到了抗生素等药物后,这些病原体被人类控制,这是人类医学的进步。

那么,当前的现状是什么呢?

在临床上,有一半以上的感染病,感染病因的诊断不明。对于感染性疾病病原体检测的市场需求之前就有,且无法满足,所以微生物组技术弥补了这一领域巨大的市场需求。

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目前,微生物组技术在感染性疾病的病原学诊断和鉴别诊断方面已经达到一个技术相对成熟的阶段。

国际学术期刊已有多篇综述报道和临床应用报道,就该技术的应用达成共识,国内临床也对该技术的临床应用形成专家共识。该技术检测速度快,病原体涵盖全面的特点,大大解决了临床诊断中所面临的难题。

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相比于现有其他临床微生物检测技术,微生物组技术有什么优势呢?

从根本上来讲,基于微生物组技术(宏基因组检测)的原理是数据驱动,有别与其他任何一种微生物检测方法,该方法属于用网网鱼,产生大量的数据之后,从中寻找里面存在的微生物,而不需要根据经验设计引物、培养基进行逐一排查。所以,无论是在检出范围、检测阳性率还是检测时间上都优于其他微生物检测方法。

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这里,我们通过几个真实的案例来了解微生物组技术在感染诊断中的帮助。然后我想从结果来看,其实我们已经帮助了很多的感染患者。

第一个病例是一个急性淋巴细胞白血病的患儿在接受造血干细胞移植后出现的血流感染。

我们从他的血液中检测到的竟然是一种肠道益生菌植物乳杆菌,这完全超乎我们的认识,传统临床上都会认为益生菌对人是有益的,它为什么会引起这个感染呢?

通过查阅文献,我们确实找到了国际上一例类似的案例报道,并且该患者在针对性治疗之后,快速康复。

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第二个案例是一个新生儿的肺炎重症。

患儿出现急性感染症状,我们通过微生物技术检测,二十四小时内快速确定病原体为结核分歧杆菌。我们知道结核分歧杆菌是在目前已有的微生物检测中需要较长的检测时间,这对急性感染重症来说具有极高的危险性。我们的检测为患者争取了宝贵的治疗时间。

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第三个案例是一个免疫异常患者出现的混合感染病例。

在患者的肺泡灌洗液样品中,我们同时检测到了支原体和病毒的两种病原体。相比其他检测方法,我们对混合感染的检测更加全面,该患者针对性治疗后痊愈。

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第四个病例是一例罕见病原体感染病例。

该患者持续低烧,伴有咳嗽,无典型感染病灶,更换多种治疗方案均未见好转。我们通过咽拭子样本检测,发现一种以前很少有报道的真菌。采用抗真菌治疗后患者痊愈。

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最后这个案例,是一个和死神赛跑的病例。

患者入院时当地医院从未见过此类病症。通过我们的检测发现患者感染了一种利什曼原虫,这种感染也叫黑热病。通过之后与患者的交流,了解到该患者感染前有在该病高发区旅行的经历,而病原体正是在当地获得的。

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微生物组技术的临床应用可归纳成八个字“见微知著,追根溯源”。该技术不仅提高了临床诊断能力,同时还不断更新我们的临床认识。

这是一篇曾经在热心肠社群中引起热评的文章,揭示了人体微生物态作为一个微生物组的池,是一个互联互通的生态系统,传统认为的获得性的感染其实有很多是来自自身的微生物。

只有这种新的技术,才能补充我们当前临床上对感染的认识,所以可以看到未来这一技术的巨大应用潜力。

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看完这些案例,我们再回到谱元,谱元究竟是一个什么样的公司,我想从这几个关键词来归纳一下。

从基因上来说,谱元其实是一个技术驱动型的公司,我们现在建的是全球领先的一个微生物组的技术平台,并且它是可以从开发一直走向转化的。

我们的态度,我们是专注在微生物组领域,在这个领域里深耕了十几年。

我们的原则,我们是以微生物的精准医疗为核心,提供真正有医学价值的产品和服务。我们的每一份检测都是能在医学上站得住脚。

我们的形象,我们得到了国内外专业机构以及行业专家的一致认可。想了解谱元,不一定非要来跟我们交流,我们的合作伙伴会对我们有一些比较客观的评价。

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最后,我借用微生态领域内一个非常重要的假说——“卫生假说”来概括谱元的发展。

在儿童早期,由于太过“卫生”,降低了微生物环境暴露的机会,虽然降低感染疾病发生的风险,但是免疫系统得不到训练,又会大大增加后期的其它疾病的风险。

对于公司也一样,回首谱元的成长历程,我们始终秉承市场化发展理念,把自己放在一个非常市场化、开放的环境中,迎接各种挑战。我们相信这样的发展模式,会像我们熟悉的微生态一样更加稳健、持久。

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好,我的报告完了,谢谢大家,也非常诚挚的邀请志同道合的朋友来和我们一起合作,共攀高峰!谢谢!

(全文结束)


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