深圳2022年12月(yue)30日 /美(mei)通社/ -- 近(jin)日，暨南(nan)大(da)學、華南(nan)理工大(da)學團隊發(fa)表論文Towards an accurate and robust analysis pipeline for somatic mutation calling，比較(jiao)了突變檢測算(suan)(suan)法在癌癥領(ling)域常(chang)見的低頻突變標(biao)準(zhun)測試(shi)數據(ju)集上的性能，發(fa)現國產FANSe算(suan)(suan)法的檢測效果(guo)遠勝于國際上常(chang)用的算(suan)(suan)法，速(su)度還要快上幾十倍。這將為癌癥診療(liao)等應用提供重要的標(biao)準(zhun)化依據(ju)。

癌癥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)診斷、分型、治(zhi)療(liao)中，突(tu)(tu)(tu)變檢(jian)測(ce)(ce)(ce)是重要(yao)手(shou)段。特定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)(tu)變對(dui)應著(zhu)相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)治(zhi)療(liao)方案(an)，尤其是近(jin)年來火爆(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)靶向(xiang)治(zhi)療(liao)和免疫治(zhi)療(liao)，均高度依賴突(tu)(tu)(tu)變檢(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果。因(yin)(yin)此突(tu)(tu)(tu)變檢(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)靈(ling)敏度和準(zhun)(zhun)確(que)性在癌癥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)診療(liao)中十(shi)分關鍵。用(yong)二代測(ce)(ce)(ce)序手(shou)段進(jin)(jin)行全基(ji)因(yin)(yin)組(zu)級別的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)(tu)變檢(jian)測(ce)(ce)(ce)一(yi)(yi)直被視為癌癥診療(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)“通(tong)用(yong)武器”，但(dan)市(shi)場上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現實(shi)狀況(kuang)卻(que)(que)是亂象不(bu)止(zhi)。不(bu)少(shao)人都有(you)過體會，將(jiang)同一(yi)(yi)份(fen)(fen)樣(yang)品(pin)送到(dao)(dao)兩(liang)(liang)家公司去進(jin)(jin)行檢(jian)測(ce)(ce)(ce)，得到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)(liang)份(fen)(fen)突(tu)(tu)(tu)變檢(jian)測(ce)(ce)(ce)報(bao)告(gao)卻(que)(que)大相徑庭。事實(shi)上(shang)，這是一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)國際性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)難題。2017年，JAMA Oncology雜(za)志(zhi)發(fa)表研究(jiu)，將(jiang)40個(ge)(ge)(ge)患(huan)(huan)者的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)ctDNA樣(yang)品(pin)送至兩(liang)(liang)家國際知名的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)序公司，大部(bu)分患(huan)(huan)者得到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)(liang)份(fen)(fen)突(tu)(tu)(tu)變檢(jian)測(ce)(ce)(ce)報(bao)告(gao)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)(tu)變完全不(bu)同。醫生很難從這樣(yang)兩(liang)(liang)份(fen)(fen)充滿著(zhu)矛盾和沖突(tu)(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)報(bao)告(gao)中制定正確(que)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)治(zhi)療(liao)方案(an)，看似“先進(jin)(jin)”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)二代測(ce)(ce)(ce)序技術卻(que)(que)往往帶來悲劇。在實(shi)驗(yan)和儀(yi)器早已高度標準(zhun)(zhun)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，主要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題在于算法的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)準(zhun)(zhun)確(que)性。使(shi)用(yong)標準(zhun)(zhun)樣(yang)品(pin)進(jin)(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)室間(jian)質(zhi)評(ping)一(yi)(yi)直是監(jian)管部(bu)門使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)控方法，但(dan)對(dui)基(ji)因(yin)(yin)組(zu)級別的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)，標準(zhun)(zhun)樣(yang)品(pin)難以(yi)制備：人工方法做幾個(ge)(ge)(ge)突(tu)(tu)(tu)變出來還(huan)可(ke)以(yi)，但(dan)整個(ge)(ge)(ge)基(ji)因(yin)(yin)組(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)(tu)變狀況(kuang)要(yao)想給出可(ke)靠(kao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)標準(zhun)(zhun)答案(an)非常難以(yi)做到(dao)(dao)。也因(yin)(yin)此，長期以(yi)來整個(ge)(ge)(ge)市(shi)場無法得到(dao)(dao)有(you)效監(jian)管。

2020年(nian)，華南理(li)工(gong)大(da)學杜紅麗教授(shou)團隊使(shi)用多(duo)個真實世界的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)序數(shu)(shu)(shu)據集(ji)，制(zhi)作了(le)一(yi)系列(lie)基(ji)因(yin)組(zu)級別(bie)的(de)(de)低(di)頻(pin)突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)標(biao)準測(ce)(ce)(ce)試數(shu)(shu)(shu)據集(ji)，這是(shi)(shi)世界上第一(yi)個接近真實癌癥測(ce)(ce)(ce)序應(ying)用場景(jing)(jing)、并有(you)明確“標(biao)準答案”的(de)(de)突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)評測(ce)(ce)(ce)數(shu)(shu)(shu)據集(ji)，可(ke)以(yi)(yi)客觀真實地反映(ying)突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)流(liu)(liu)程(cheng)的(de)(de)能(neng)(neng)力。此(ci)次研(yan)究(jiu)中(zhong)，研(yan)究(jiu)者們利用這一(yi)系列(lie)標(biao)準測(ce)(ce)(ce)試數(shu)(shu)(shu)據集(ji)評測(ce)(ce)(ce)了(le)5種突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)流(liu)(liu)程(cheng)，包(bao)括唯一(yi)的(de)(de)純國(guo)產自主(zhu)(zhu)開發的(de)(de)FANSe流(liu)(liu)程(cheng)和(he)(he)國(guo)際(ji)上的(de)(de)4種主(zhu)(zhu)流(liu)(liu)突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)算法(fa)。測(ce)(ce)(ce)試結果(guo)顯示，所有(you)算法(fa)能(neng)(neng)檢(jian)(jian)(jian)出的(de)(de)突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)基(ji)本(ben)99%以(yi)(yi)上都(dou)是(shi)(shi)正確的(de)(de)，即(ji)“假陽性”較少(shao)，但靈(ling)敏度(du)則有(you)巨大(da)的(de)(de)差(cha)異。在所有(you)場景(jing)(jing)下(xia)（突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)頻(pin)率1-40%，測(ce)(ce)(ce)序深度(du)100-800x），FANSe的(de)(de)靈(ling)敏度(du)都(dou)顯著超越(yue)其(qi)他(ta)所有(you)算法(fa)，即(ji)FANSe能(neng)(neng)檢(jian)(jian)(jian)出更多(duo)的(de)(de)突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)，同時(shi)(shi)保持很高的(de)(de)準確度(du)。即(ji)便是(shi)(shi)1%突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)率下(xia)，FANSe也(ye)可(ke)以(yi)(yi)正確檢(jian)(jian)(jian)出87%的(de)(de)突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)，而此(ci)時(shi)(shi)Mutect2和(he)(he)Strelka2僅能(neng)(neng)檢(jian)(jian)(jian)出20%左右的(de)(de)突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)。突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)率5%時(shi)(shi)，FANSe即(ji)可(ke)幾乎完美地檢(jian)(jian)(jian)出所有(you)的(de)(de)突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)。速(su)度(du)方面更是(shi)(shi)一(yi)騎絕塵，無(wu)論是(shi)(shi)序列(lie)比對(mapping)過(guo)程(cheng)還是(shi)(shi)突(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)變(bian)(bian)(bian)(bian)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)過(guo)程(cheng)，均比其(qi)他(ta)流(liu)(liu)程(cheng)快上數(shu)(shu)(shu)量(liang)級。

FANSe算(suan)法由承(cheng)啟首(shou)席科學家(jia)張(zhang)弓教授開發，最初是專門用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)大(da)規(gui)(gui)模測(ce)(ce)序的(de)(de)(de)序列比對，其(qi)準(zhun)(zhun)確(que)(que)度(du)有數(shu)學證明(ming)，并已(yi)基本達(da)到(dao)理論上限。隨后逐漸擴(kuo)展(zhan)其(qi)應用(yong)(yong)(yong)領域，目前(qian)已(yi)直接整(zheng)合了(le)快(kuai)速(su)(su)的(de)(de)(de)突變檢測(ce)(ce)和表(biao)達(da)量檢測(ce)(ce)等(deng)常(chang)用(yong)(yong)(yong)分析(xi)(xi)，部(bu)署(shu)(shu)于(yu)(yu)承(cheng)啟生物的(de)(de)(de)云(yun)平臺上。2020年，承(cheng)啟生物云(yun)平臺創造了(le)單機5分鐘分析(xi)(xi)完成一(yi)個(ge)人全(quan)基因(yin)組測(ce)(ce)序數(shu)據集的(de)(de)(de)世(shi)界紀錄并保持至今，用(yong)(yong)(yong)戶不再需要自己(ji)購買昂(ang)貴的(de)(de)(de)服(fu)務器，只需要上傳(chuan)數(shu)據即可享受免(mian)費、快(kuai)速(su)(su)準(zhun)(zhun)確(que)(que)的(de)(de)(de)基因(yin)測(ce)(ce)序分析(xi)(xi)服(fu)務。2022年，以(yi)FANSe為基礎(chu)的(de)(de)(de)大(da)規(gui)(gui)模測(ce)(ce)序云(yun)分析(xi)(xi)系統在AWS上部(bu)署(shu)(shu)成功，全(quan)世(shi)界的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)戶都可以(yi)在數(shu)據不出(chu)境(jing)的(de)(de)(de)前(qian)提下使(shi)用(yong)(yong)(yong)FANSe快(kuai)速(su)(su)準(zhun)(zhun)確(que)(que)的(de)(de)(de)分析(xi)(xi)。FANSe極高的(de)(de)(de)效(xiao)率也(ye)使(shi)得(de)其(qi)成為唯(wei)一(yi)一(yi)種在純(chun)國產CPU上能達(da)到(dao)應用(yong)(yong)(yong)上可接受的(de)(de)(de)速(su)(su)度(du)的(de)(de)(de)分析(xi)(xi)流程(cheng)，使(shi)得(de)基因(yin)測(ce)(ce)序的(de)(de)(de)全(quan)流程(cheng)完全(quan)脫(tuo)離(li)國外(wai)技術，徹底避免(mian)“卡脖(bo)子”，保障中國精準(zhun)(zhun)醫學的(de)(de)(de)安全(quan)。

此(ci)次FANSe被確認可以準(zhun)(zhun)確全面(mian)地檢測(ce)癌癥(zheng)突變，將為癌癥(zheng)診療等應用提(ti)供重要的(de)(de)標(biao)準(zhun)(zhun)化依據，也為行業(ye)樹立了一個新的(de)(de)標(biao)桿(gan)。