解析▪新創技術
嘉義長庚陳志丞開發單核苷酸定量檢測技術,精準掌握骨髓增生性腫瘤治療效果
2023-10-03

將既有基因檢測方法應用在小片段的基因突變檢測時,時常有難以精準定量的問題,影響後續的療效分析與追蹤。嘉義長庚醫院陳志丞開發出具有高敏感度的qCAST Duplex PCR檢測技術,對於僅有一顆核苷酸長度的基因突變,也能得到0.1%的高敏感度檢測結果...

由於骨髓增生性腫瘤(Myeloproliferative Neoplasm, MPN)的患者中約八成帶有JAK2 V617F基因突變,所以臨床醫師經常使用可減少突變細胞的新藥進行治療。然而,這個突變基因的長度只有一個核苷酸,要準確定量JAK2 V617F的突變狀況也特別困難。

嘉義長庚醫院血液腫瘤科主治醫師陳志丞表示,傳統的定性檢測有其限制,包含跨機構檢測缺乏準確性、沒有適當標準品造成的數據變動,或搭配機台限制的試劑所造成的不便,造成臨床對於用藥效果分析、疾病追蹤上的不便。

現行技術難以對極小片段的基因突變進行定量檢測

為了精準定量檢測JAK2 V617F,陳志丞升級現有的雙重PCR(Duplex PCR)技術,開發出一個高靈敏度的單點基因突變率檢測平台:qCAST Duplex PCR。他解釋,現有檢測方法的缺點是沒有定量的對照基因,引子(primer)也常常找錯應放大的基因片段,影響專一性。

為了解決這些問題,陳志丞設計的檢測平台內容在雙重PCR外,又加入了2項改良:1. 人工標準品設計:利用人工合成序列質體作為標準品,分別含有目標基因野生型(Wild Type)與突變型等長區段,建立標準曲線並縮小拷貝數變異造成的誤差;2. 野生型PCR阻斷法:在野生型引子末端以3’- dideoxy修飾,抑制突變型引子之非專一放大,提升敏感度達到0.1%。

與現有技術比較,這個平台的優勢除了敏感度顯著改良,而且還不受檢測機台、操作員的限制,具有開發成IVD試劑的潛力。更重要的是,陳志丞補充,該檢測法的結果有機會成為微小疾病殘留的檢測指標(Minimal Residual Disease, MRD),參與疾病用藥後的追蹤與控管。

陳志丞解釋,臨床醫師制定用藥決策時,必須精準掌握患者的恢復情形,若使用過去的檢測技術,JAK2 V617F的突變率一旦低於10%就難以掌握;但在臨床試驗中,陳志丞以qCAST Duplex PCR技術追蹤MPN患者使用Ropeg藥物連續一年的情況,觀察到隨著用藥時間拉長,JAK2 V617F的突變率從80%逐漸降到2%。他強調,這樣的變化軌跡,就是治療MPN的重要參考。

※qCAST Duplex PCR技術可以將MPN患者的基因突變率精準檢測到2%左右(來源:生策中心)。

2022年嘉義長庚開始提供JAK2 V617F檢測服務

技術開發完成後,2022年時嘉義長庚醫院利用這項檢測技術,成立了台灣第一個MPN治療中心,提供高精準度的JAK2 V617F定量檢測服務。陳志丞解釋,這項服務的目標對象是全台灣正在收受MPN患者的醫師,只要提供患者檢體,嘉義長庚就能進行定量檢測。

陳志丞估計,2023年至今已有10多家醫院的專科醫師使用這項服務,共進行了50多件的檢測,其中也不乏大型醫院的醫師,顯示這項檢測技術的水準在台灣逐漸受到認可。

同時間內,陳志丞也想把qCAST Duplex PCR技術進一步商業化。他透露,目前共有兩家製造MPN治療藥物的藥廠有興趣合作,想將這項檢測技術與MPN藥物結合,發展更全面的治療方案,預計在2024年時可以完成技術移轉。

陳志丞下一步也希望發揮qCAST Duplex PCR的高敏感度優勢,開發更多的檢測應用。他表示,從MPN的經驗證明,對極小基因片段發生突變的檢測能力,正是這項技術的核心。未來,他也希望能與其他科別的醫師合作,開發實體腫瘤在內的其他癌症檢測方案。

※嘉義長庚陳志丞醫師獲得第18屆國家新創獎「臨床新創 - 生醫產品研發」肯定(來源:生策中心)。



陳志丞小檔案來源:新創幫網站、陳志丞。資料時間:2023.10
現職 嘉義長庚醫院血液腫瘤科 主治醫師
學歷 長庚大學臨床醫學研究所 博士
國防醫學院醫學系 醫學士
經歷(摘錄) 長庚大學中醫學系 教授
嘉義長庚醫院醫學研究部 部主任
嘉義長庚醫院血液腫瘤科 科主任
相關專利 (已獲證)台灣:1件,美國:1件,中國大陸:1件
國家新創獎得獎紀錄 第18屆(2021年):臨床新創 - 生醫產品研發
第19屆(2022年):新創精進獎

※本文由生策中心新創幫編輯群採訪撰寫(口述:嘉義長庚醫院血液腫瘤科主治醫師陳志丞 執筆:蔣士棋)。如有引用,請確實註明出處來源。

 

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