一、DNA甲基化与肿瘤
二、甲基化技术与肿瘤、衰老相关疾病的关联
三、甲基化技术在癌症早筛早诊中的应用
十年来，博尔诚充分发挥甲基化技术优势，在癌症早筛早诊领域取得了丰硕成果。
2014年，博尔诚公司思博定®肠癌基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光探针法）获得国家药监局的创新医疗器械特别审批资质（编号2014055），这是国内基因甲基化产品创始元年。该产品于2015年获得国家药监局批准的医疗器械注册证（国械注准20153401481），产品名称是“Septin9基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光探针法）”，是国内首款获批的甲基化产品文号，自此开启了十年来基因甲基化产品上市的精彩航程。类似产品于2016年在美国获得FDA的注册文号，预期用途是用于结直肠癌的筛查。
2017年，博尔诚公司思博卫®胃癌基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光探针法）获批国家药监局的创新医疗器械特别审批资质（编号201700027），成为公司的第二款创新医疗器械产品。2020年博尔诚公司“RNF180/Septin9基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光探针法）”获得国家药监局批准的医疗器械注册证（国械注准20203400447），填补国际国内空白，也使公司成为甲基化血检领域国内唯一取得两个创新文号的公司。
思博卫®最主要的创新内容之一，是在临床试验中进行了前瞻性的研究，对易患胃癌需要进行胃镜检测的胃癌高风险人群进行了检测和分析，且前瞻检测结果和对已患胃癌患者的回顾性研究结果一致。因此，该产品的预期用途包括对胃癌和胃癌高风险人群检测。
目前，国内外尚无基于血液且性能良好的早期食管癌检测方法，但这样的窘境将很快被打破。由博尔诚、中国医学科学院肿瘤医院、西京医院等联合开发的思博士®食管癌基因甲基化检测试剂盒已进入上市审批的最后阶段，上市后有望再次填补国际国内空白。也使公司成为甲基化血检领域取得三个消化道癌症（肠癌、胃癌、和食管癌）NMPA注册证的公司。
像胃癌产品一样，思博士®最重要的有临床应用价值的内容之一，是在临床试验中进行了前瞻性的研究，对易患食管癌需要进行内镜检测的食管癌高风险人群进行了检测和分析，且前瞻检测结果和对已患食管癌患者的回顾性研究结果一致。因此，可用于食管癌和食管癌的高风险人群检测。
四、甲基化技术在癌症早筛早诊中的优势
早： 异常基因甲基化出现在癌症发生的非常早期阶段，在癌前病变甚至癌前疾病阶段就开始了，以胃癌为例， 异常基因甲基化可出现在低级别内瘤变和肠化生（癌前病变）阶段，甚至可以出现在慢性萎缩性胃炎（癌前疾病）阶段。对于0期胃癌（高级别内瘤变），我司的基因甲基化试剂盒可以检测出40%左右，现有的血液检测方法无法检测出来。随着检测技术的提高和改进，博尔诚最近开发的试剂盒，0期食管癌可以检测出56%左右，0期肝癌可以检测出88%左右。
高：癌症中异常基因甲基化存在的一致性高或者是频率高，以Septin9为例，90%左右的结直肠组织中存在有异常的Septin9基因甲基化，血液中可以检测出近80%。而仅有40%左右的结直肠组织中存在有RAS 突变， 血液中可以检测出30%左右。肿瘤的异质性对基因突变的影响远远大于对异常基因甲基化的影响。所以，基因突变很难用于癌症的早筛。
准：异常基因甲基化存在相当准确的组织特异性，可以用异常基因甲基化进行组织溯源。尤其是在多种癌症联合检测时，通过下一代测序对许多区段的基因甲基化进行检测，可以对各种癌症的组织来源进行准确的溯源，为几十种癌症联合检测奠定了生物学基础。即使用PCR技术对单个癌种的检测中，通过几个区段的基因甲基化进行检测，也能对癌症的组织来源进行溯源。
全：异常基因甲基化不仅仅存在于癌症发生的早期阶段，而是存在于癌症发展的全部过程中，越到晚期癌症，异常基因甲基化的程度越高。用于癌症早筛的基因甲基化靶标，也可以用于癌症的早期诊断、预后判断、疗效评估、用药指导和复发监测，这对癌症的全程管理具有重大意义。例如，Septin9 基因甲基化检测已经广泛的应用在预后判断、疗效评估、和复发监测。
真：体液中对异常基因甲基化的影响因素不多，但是克隆造血的突变可以很大的影响检测基因突变在液体活检中的应用， 很难区分液体活检中检测到的基因突变是来源于克隆造血还是来源于癌症。异常基因甲基化很少受到克隆造血的影响，所检测到的异常基因甲基化，来源于癌症本身。
在市场应用层面上和其他技术相比，甲基化技术也具备了明显的优势。如上所述，和基因突变检测相比，灵敏性更高，并且不受克隆造血的影响。和传统的肿瘤标志物相比，在发现早期癌症的灵敏性比传统的肿瘤标志物高5-10倍；和内镜检查相比，是非侵入性检查，无副作用；和CT等影像学检查相比，避免了辐射的副作用。
当下，大多数癌症在被发现时通常已是晚期，尽管有些靶向药物可以用来治疗，但抛开价格昂贵不说，其疗效也很有限。因此，提高早期癌症检出率，让患者能够及早治疗、治愈，是降低癌症负担的关键。这就对检测技术的灵敏性、准确性、依从性、性价比提出了更高的要求，那么博尔诚开发的系列甲基化检测产品和服务，与其他技术相比，在满足关键的市场需求方面，有以下几点综合优势：
1）全面，不受病变部位、年龄、性别影响，纵向评估肿瘤进化
2）安全，非侵入性检查，无副作用
3）早期，高发癌症的早期信号
4）准确，灵敏度高特异性强
5）简便，大部分抽取外周血，无需检测前的特殊准备
甲基化技术真正做到了及早发现、精准发现，随着更广泛的推广，将会大大减少癌症的死亡率，甚至降低癌症的发病率，进一步提高患者的生存率。早期癌症的甲基化检测以其诸多优势越来越受到关注，甲基化检测技术已成为癌症精准诊疗时代，肿瘤早筛早诊的新利器。
五、博尔诚在癌症早筛早诊领域的技术创新
博尔诚在癌症早筛早诊领域开发出了一系列基于基因甲基化技术的产品：
思博定®肠癌基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光探针法）
思博卫®胃癌基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光探针法）
思博士®食管癌基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光探针法）（上市获批阶段）
思博甘®肝癌基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光探针法） （注册申报阶段）
思博斐®肺癌基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光探针法） （产品研发阶段）
思博怡®胰腺癌基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光探针法）（产品研发阶段）
思博嘉®甲状腺癌基因甲基化检测试剂盒（PCR荧光探针法）（产品研发阶段）
研发中的产品还有尿路上皮癌、妇科肿瘤等等。
目前，思博定®、思博卫®已覆盖全国超30个省份，检测项目在300多家三甲医院的体检中心、检验科、肿瘤科、消化科等广泛开展，产品性能优越，已被纳入北京、上海、陕西、山西等多地医保收费目录，产品力得到行业广泛认可。我司最近开发的基因甲基化试剂盒， 检测早期癌症的效果更好，思博士®对0期食管癌可以检测出56%左右，思博甘®对0期肝癌可以检测出88%左右。数百万人从博尔诚的基因甲基化产品的检测中获益，销售额过亿元人民币。
博尔诚公司还开发出了多种癌症联合检测的早筛早诊产品， 在多个专利技术组成的ADAM核心技术平台下，应用基因甲基化高通量测序的技术，通过对13000+基因、6000+启动子区域片段、40万+特定甲基化位点的同时检测和生物分析，特别是针对早期癌症(0-II期)，检测灵敏度可达82.3%，能有效识别临床难以发现的早期癌症信号。目前公司开展的七癌NGS甲基化检测服务，整体灵敏度为91.0%，特异性为95.3%,组织溯源性为85.9%，当特异性为100%时，灵敏性为79.1%，检测性能超越国际水平。
多种癌症联合检测的早筛产品，是解决癌症早筛中卫生经济学难题的最有效的解决方案，对于发病率低但是致死率高的癌症，例如胰腺癌，用单种胰腺癌筛查手段，卫生经济学上是不合算的，其他发病率低但是致死率不高的癌症，用单种癌症筛查手段，卫生经济学上就更不合算了。如果把多种癌症联合进行早筛，多种癌症的发病率叠加起来，卫生经济学上就转变为合算的了。所以，基因甲基化液体活检多种癌症联合筛查，是早期发现癌症的最有效的方法，也是攻克癌症这一世界难题的最有希望的方法之一。
博尔诚在癌症早筛早诊领域还开发出了一系列基于POCT技术的产品，如用于结直肠癌筛查的大便潜血的检测产品， 用于胃癌高风险人群筛查的幽门螺旋杆菌的检测产品。这些产品价格非常亲民，检测容易，可以作为癌症的初筛方法，序贯用基因甲基化检测做进一步的早期诊断，对癌症早筛早诊的效果更好。
目前正在和国家消化疾病临床研究中心樊代明院士团队合作进行胃肠癌联合早筛早诊大规模的真实世界的研究，开始用大便潜血（FIT）和幽门螺旋杆菌（Hp）联合检测的POCT产品进行初筛，序贯用肠癌、胃癌的基因甲基化联合检测进行早期诊断，阳性的受试者再接受内镜的检查，并对息肉、腺瘤和癌等病变进行早期治疗。初步结果显示，提高肠镜的使用效率4.2倍，对比直接内镜筛查费用节省68.5%。该方案通过解决内镜资源紧缺的瓶颈，为胃肠癌联合早筛早诊建立起适合国情且性价比高依从性好的创新模式。
六、甲基化技术市场的整体规模和增长趋势
七、博尔诚在甲基化技术市场的定位和发展战略
博尔诚甲基化技术市场的定位是深耕癌症，向心脑血管病、糖尿病、认知障碍等重大疾病拓展，实现早发现、早诊断、早干预（下称“三早”）的发展战略目标，致力于为大众提供早期、精准、安全、依从性好、适用范围广的重大疾病三早产品和服务，目前已成为行业领军企业。
基于基因甲基化技术，和医科院肿瘤医院、协和医院、西京医院等权威机构合作，博尔诚已经开发出多款癌症早筛早诊的产品，在市场上广泛应用，初步实现了早发现、早诊断的战略；和天坛医院合作对脑血管疾病进行了深入的研究，并获得阶段性成果；和中日友好医院合作，对糖尿病进行了研究，结果已在国际期刊上发表。
博尔诚已经建立了和癌症密切相关的13000+基因、6000+启动子区域片段、40万+特定甲基化位点的数据库，通过对数据库的进一步挖掘，有望发现和癌症治疗的新的靶点，以期实现早干预的战略目标，对癌症的管理形成闭环。
尽管基因甲基化技术可以应用在癌症的“防、筛、诊、治、康”等全程管理，和其它性价比、可行性和可及性高的技术进行有机的整合，也是发展战略的一部分。例如，1）POCT的初筛技术（FIT和Hp）；2）序贯用肠癌、胃癌的基因甲基化联合早期诊断技术；3）内镜的确诊技术和对息肉、腺瘤和癌等病变进行早期治疗的技术；4）肠癌、胃癌的基因甲基化联合复发监测技术进行整合，用POCT产品筛查高危人群（筛）；用血液基因甲基化技术进行早诊，发现癌前病变和早期癌症（诊）；用内镜确诊和早期治疗（治）；用血液基因甲基化技术进行复发监测（康），形成了对肠癌和胃癌“筛、诊、治、康”的闭环。为胃肠癌建立起适合国情且性价比高依从性好的联合“筛、诊、治、康”创新模式。
八、甲基化技术的商业化过程中的挑战
主要体现在四个方面的挑战：
（1）产品的临床验证和注册审批。医疗产品尤其是涉及癌症早筛早诊的产品，需要通过严格的注册审批流程，这个过程往往需要5-6年，花费巨大。博尔诚通过建立医学专家、生物技术专家、产业化专家、质量管理专家、临床验证和注册专家的核心团队，明确市场需求和产品的预期用途，开发出高技术和高质量的产品，科学的临床试验设计，与众多权威临床中心合作进行临床验证，确保质量体系通过药监局严格的考核，最终结直肠癌和胃癌血液基因甲基化检测产品为国内首个获得创新医疗器械注册证的肠癌、胃癌血液甲基化检测产品，并已应用于数百家三甲医院。
（2）医保覆盖。基因甲基化检测产品是近年来新出现的高科技产品，往往价格较高，医保需要时间考核产品的临床应用价值， 通过医保覆盖是一个富有挑战和漫长的征途，对产品的临床病人是否获益和产品的质量是重大的考验， 这个过程也需要5-6年。为了进一步推动产品的普及，博尔诚积极推动产品纳入医保，以产品的临床应用价值和优异的产品质量获得了医保的认可。目前已在北京、上海、山西、福建等多地实现医保覆盖，这有助于降低患者的经济负担，提高产品的可及性。
（3）市场教育。由于甲基化检测是一项相对较新的技术，市场认知度不高。尤其是在早筛早诊方面，受试者没有明显的临床症状，对早筛早诊的意义了解不深入，处于被动地位。博尔诚通过不断的市场推广和教育活动，提高了公众和专业领域对基因甲基化检测技术的认识和接受度。
（4）技术推广。由于甲基化检测是一项非常复杂、耗时耗力的技术。整个检测流程有近百步的操作步骤，涉及分离、裂解、结合、富集、提取、洗脱、转化、纯化、洗涤、干燥、转移、扩增等主要步骤，每一步又有具体的操作步骤，人工操作需要4-5个小时，操作人员需要进行专业培训。医院、检验所等检测机构很难提供合格的人员进行操作。检测需要PCR的扩增，国家标准需要三间控温度、控湿度、控气压的实验室进行操作，大多数县市级医院不具备硬件的条件。博尔诚开发出了全自动基因甲基化样本处理仪器，还开发出了性价比高的半自动基因甲基化样本处理仪器，克服了对操作人员特殊需求的瓶颈，受到检测机构的欢迎和好评。将来的目标是开发出全自动基因甲基化检测系统，全面解决对操作人员特殊需求和对检测场地的瓶颈。
九、未来甲基化技术市场的发展趋势和前景
目前，国内的甲基化技术还处于相对早期的阶段，尽管甲基化技术具有诸多优势，但在实现大规模临床应用前，仍需解决一些技术难题，如操作复杂，自动化程度不高等。但甲基化技术作为癌症早筛早诊的首选方法已经显示出巨大的市场潜力，如上所述，几年内， 甲基化技术将要占据分子诊断的半壁江山，而分子诊断是经历了几十年的时间才发展到这样的规模。
甲基化技术作为癌症早筛早诊的首选方法同时，正在向癌症的复发监测领域发展。相比目前常用的用检测突变技术进行癌症的复发监测，甲基化技术有四项明显的优势：1）早，在癌症的复发的早期阶段就能检测的基因甲基化的改变；2）高，基因甲基化在癌症组织中变化的一致性高，频率高，肿瘤体积很小就能检测出来；3）准，基因甲基化具备组织特异性，可以辨别复发癌症的组织来源；4）真，血液中的克隆造血的基因突变，影响了用检测血液中基因突变来发现癌症复发，血液中基因甲基化的变化，不受克隆造血的影响。因此，甲基化技术应用在癌症的复发监测中是一个快速发展的趋势，并且前景看好。
甲基化技术也在向癌症的伴随诊断领域发展，但是近期很难撼动用检测突变进行伴随诊断的主导地位，需要发现更多的可以用于癌症伴随诊断的靶点和药物。
基因甲基化的主流检测技术有PCR、高通量测序和核酸质谱，三种技术各有千秋，各自有不同的应用场景。由于组织溯源性的局限，PCR技术适合于单个癌症的辅助诊断，在医院使用；高通量测序技术适合于多种癌症的联合筛查（适合于体检中心）和癌症的复发监测（适合于医院）；核酸质谱技术介于二者之间。根据沙利文的2024年的市场分析报告，到2030年，癌症的早筛早诊中高通量测序的市场将超过PCR的市场，占比53%，癌症的复发监测中，高通量测序的市场将远超PCR的市场，占比89%。所以，高通量测序技术的前景看好。
国家对高新技术企业的支持，以及对医疗健康领域的重视，为甲基化检测技术的发展提供了良好的政策环境。预计随着技术的进步和市场需求的增长，甲基化检测技术将在国内得到更广泛的应用，并可能成为常规的临床肿瘤标志物，甚至在更多重大疾病的早期诊断中发挥重要作用。
十、博尔诚在甲基化技术方面的研发与创新
博尔诚在甲基化技术研发方面的投入可以追溯到二十多年前，从DNA 的提取纯化和亚硫酸盐转化开始，直到qPCR检测、核酸质谱检测、ddPCR检测和高通量测序检测等， 近十年来，经历了甲基化技术全部流程的每一个细节的研发、产品开发、产业化、合规划、市场化和上市后跟踪的全部历程，开创了我国甲基化技术临床应用的先河，打造出了检测结直肠癌和胃癌两款国家级创新产品，填补了血液检测胃癌和食管癌早筛早诊的国内外空白。经历了多年的临床应用检验、数百万受检者从中获益，获得了市场的充分肯特定，并由国家的医保覆盖，成果可嘉。
博尔诚公司非常注重创新研发，已经申请了200多项专利技术，部分核心专利的布局如图所示， 在全面挖掘基因甲基化标志物专利的主导下，依托高通量深度测序建库技术专利的支持， 通过一系列生信算法专利的精选特征，由单特征或多模态的大数据智能分析整合后输出的系列靶标， 用于单癌、多癌、重大疾病的早筛早诊和全程管理。每一款产品都有多项专利技术的支撑。专利支撑的产品管线中，还有十余种用甲基化技术检测癌症的产品正在不同的进展阶段。检测食管癌的产品蓄势待发，近期将获得国家药监局的注册文号。肝癌产品正在临床试验中。
十一、甲基化技术研发过程中的经验
自从2014年基因甲基化产品创始以来，十年间基因甲基化产品发展历经企业、科研机构和监管部门的创新、产业化和合作，取得了快速发展。作为行业先行者，公司首创的“Septin9基因甲基化检测试剂盒 （PCR荧光探针法）”已经被写入多个专家共识和指南，在多个省市获医保覆盖，并在数百家医院和检测机构开展检测，服务数百万人群。除了市场上的广泛推广，更在真实世界中验证了甲基化产品显著的临床意义和应用价值。
基因甲基化产品基于创新的生物科学和技术，在产品开发、临床注册和市场推广等方面都有全新的突破。博尔诚公司已有多款产品上市，并开展了广泛应用，在研发、生产、临床试验、注册、进入市场、专家支持、医保支付、室间质评、临床应用等方面积累了成功经验和案例。
我们建立了科学的肿瘤甲基化标志物开发体系，并通过ISO13485国际和GB/T42061-2022双认证。公司自主开发的技术平台，已挖掘13000余中国人群特异性原创甲基化标志物，已验证数百个甲基化标志物，申请了百余项国内外专利保护。
在注册阶段，我们与多个国家级临床研究中心合作，进行大样本量前瞻性研究及回顾性研究，证实了我们的产品对早期癌症检测的高灵敏度。
产品上市后，公司致力于在临床应用等过程中进行真实世界研究，已服务超过200万人次，产品获得临床广泛认可并被列入《中国抗癌协会液体活检指南》、《中国早期胃癌筛查检验技术专家共识》、《肿瘤DNA甲基化标志物检测及临床应用专家共识（2024版）》。
优异的产品性能和行业专家共识指南的支持，是产品上市的根基，国家政策、监管机构和各级政府的支持是产品在市场广泛推广的保障。博尔诚的肠癌基因甲基化产品，率先在多个省市获得了医保的支付，证明了行业对基因甲基化产品的科学性、临床意义和临床价值的充分肯定。
在大规模普通人群真实世界验证方面，博尔诚设计了FIT-Hp初筛加上肠癌-胃癌甲基化早诊方案，成功的应用在国家消化道疾病临床中心在肇庆牵头开展的肠癌胃癌联合序贯筛查中，取得了良好的示范效果；该研究的初步结果展示，前述方案可将消化内镜使用效率提高4.2倍，有望解决我国消化内镜资源紧缺无法满足对早期发现肠癌胃癌需求的困境。
除了单个癌症的基因甲基化检测产品，博尔诚正在开发多种癌症的联合检测项目，利用基因甲基化高通量测序技术，可实现同步检测肺癌、胃癌、肠癌、肝癌、食管癌、甲状腺癌等多种癌症的目的，且性能达到国际水平。
此外，博尔诚公司基因甲基化管线已向其他重大疾病领域拓展，在心血管疾病、脑卒中和糖尿病等方面都取得了关键进展。公司还开发了多款全自动和半自动的基因甲基化样本处理和检测系统，有助于解决基因甲基化检测流程复杂、费工费时等应用问题，得到广大用户的认可和好评。
十二、未来甲基化技术的发展和应用
产品方面，十年来，全球的基因甲基化技术都在百舸争流、持续不断的研究和开发中，以我国为例，基因甲基化的产品发展经历了积累期和上升期，自从2015年博尔诚公司肠癌甲基化产品（国内首家）获得国家药监局的注册证，到2021年的6年间，每年有1-2个产品获得注册证，这是积累期。2022年和2023年每年分别有6个产品获得注册证；2024年，不到半年已经有4个产品获得了注册证，进入到了上升期，预期将有更多的产品获得注册证，过去获得注册证的都是检测肿瘤的产品，还将会有更多的非检测肿瘤的产品获得注册证。
市场方面，甲基化技术的市场的发展趋势主要是在肿瘤的分子诊断中肿瘤的早筛早诊和复发监测，2030年肿瘤的早筛早诊和复发监测市场为465亿元人民币，占肿瘤的分子诊断市场664亿元人民币的70%，占整个分子诊断市场970亿元人民币的47.9%，应该说是甲基化技术推动了肿瘤的分子诊断市场的高速发展，复合年增长率高达31左右%；由于甲基化技术在其他重大疾病的应用也在如火如荼的研究和开展，甲基化技术也将推动了整个分子诊断市场的高速发展。
技术方面，癌症早筛早诊和复发监测市场465亿元人民币中， 311亿元人民币是高通量测序，占67%。高通量测序在癌症复发监测这一新兴市场中占比88.8% （160/180亿元人民币）， 将是主流技术；癌症早筛早诊中高通量测序占比53% （151/285亿元人民币），占比47% 的PCR技术更适合癌症早诊或者辅助诊断，真正解决癌症早筛中的卫生经济学难题的钥匙还是要靠多种癌症联合筛查（液体活检+高通量测序+基因甲基化+多模态数据+AI判读等）。
疾病方面，甲基化技术用于其他重大疾病如心血管疾病、脑卒中、糖尿病等和衰老人群是新的趋势， 有许多新的应用和新的产品在开发中。已经用基因甲基化技术的“表观遗传时钟（Epigenetic Clock）”，来提供商业化服务，发现倒拨表观遗传时钟，逆转生物年龄的干预方式，探索抗衰老的秘密。表观遗传时钟的产品将来也会上市，基因甲基化技术在癌症和其他重大疾病的干预和治疗方面也会有新的突破。
展望未来，甲基化技术解决的第一个世界难题是攻克癌症，随着人口老龄化，癌症的发生是不可避免的，发病率只越来越高。由于癌症组织的异质性高，对晚期癌症，手术、化疗、放疗、靶向、免疫治疗都是权宜之计，难以治愈。最好的和可行的攻克癌症的方法是早发现和早治疗，甲基化技术是目前最好和可行的多种癌症联合筛查的核心技术，在其他多模态的助力下，将用智慧的方法攻克癌症这一世界难题。解决其他重大疾病的世界难题，甲基化技术也会首当其冲，不负所望。
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