茅矛,这个名字最近在中国很响亮。而对在美国圣地亚哥,尤其对这片被称为美国生物医药重地 “生物硅谷”的许多同业人,无论是华人同事还是洋人同事来讲,茅矛早已是耳熟能详。
认识茅矛的人,相信不少人会给出的第一印象是书生气、谦和、带有几分腼腆和文弱,使人不相信他有着这么多 “ 战斗” 的生涯,是一位长期在世界各地领导基因和肿瘤医学研究开发工作的科学家。
在圣地亚哥SABPA主办的国际第五届医疗器械及诊断论坛上发言
茅矛曾经在美国圣地亚哥辉瑞制药(Pfizer)和亚洲癌症研究组织(Asian Cancer Research Group)工作了很多年,2009年起任圣地亚哥美中生物医学与制药专业协会(SABPA)董事迄今。在辉瑞,他在肿瘤学研究部负责生物标记物和分子诊断方面的工作,在亚洲癌症研究组织(ACRG)他担任总裁,ACRG是由礼来、默克和辉瑞三大制药巨头合作建立的非盈利行研究机构。领导实验室遵循 GCLP标准开展临床检测和诊断研究,从而支持辉瑞的肿瘤学临床试验以及伴随诊断,并在与研究机构和企业的协作下生成了大规模的癌症基因组数据。在此之前 他在默克公司的分子分析和药物基因组学研究实验室任主任一职,主要从事生物标记物的发现,寻求与亚太地区的研究所和企业等合作伙伴在推动个体化癌症治疗领 域的广泛合作。
和圣地亚哥美中生物医学与制药专业协会(SABPA)的同行一起合影(后排右一)
在Rosetta 公司和默克公司任主任工作期间,茅矛对于Ink-Jet DNA微阵列技术的发展和后续的应用作出了杰出的贡献。作为发明人之一,他与Rosetta和荷兰国立癌症研究所同事的合作开发了MammaPrint, 通过检测70个基因对乳腺癌预后进行预测,该产品成为世界上首个体外诊断多元指数测试(IVDMIA),并于2007年通过美国FDA认证。在去 Rosetta工作之前,他是上海第二医科大学副教授。作为上海国家人类基因组中心的创始成员,他建立了中国首个高通量DNA测序设施,引领中国基因组学的研究。他是第九个五年计划中两个国家863重点项目的主要研究者。在攻读博士学位期间,他在上海血液学研究所陈竺院士和王振义院士的指导下,对急性早幼 粒细胞白血病(APL)分化治疗的机理进行研究。他还做过妇产科医生和遗传咨询顾问。他前后在SCI期刊中发表了80多篇学术论文,包括Nature、 Cell、Nature Genetics、Nature Biotechnology、PNAS等期刊,并参与了新版《医学遗传学》专著的编撰。曾获教育部杰出青年教师奖、上海市科技进步一等奖、上海市银蛇奖、 上海市卫生系统百人计划、上海市曙光学者等荣誉和奖项。他是基因和健康数据共享的倡导者。
茅矛现任华大基因股份有限公司首席科学官,韩国延世大学兼职教授。曾在药明康德(WuXi AppTec)公司任转化科学和诊断部高级副总裁,致力于体外诊断试剂盒的研究开发和临床检测。
前不久在上海举行的第七届启珂健康投资论坛(原中国医疗健康投资峰会, CHIC),生物制药、医疗健康服务、医疗技术及数字医疗等领域精英荟萃,其中来自美中生物医学工程领域的精英和领军人才的茅矛博士以华大基因股份有限公 司首席科学家的出席,立即引来论坛参与者的特别关注,不少媒体争先对茅矛进行了采访。
在圣地亚哥开会时,茅矛(中)接受美国华文网、圣地亚哥华文网记者采访和留影
当与媒体谈起这么多年来常往返美中两地开展合作项目有什么切身体会,同时对环太平洋区域生物科技合作开发有何看好的前景时,茅矛表示:“我这十多年来在亚太 地区有着很多的合作,通过这些合作也发表了三十多篇文章,合作主要是在中国、韩国和香港,在胃癌和肝癌的肿瘤基因组学方面的研究结果已为世人所瞩目。目前 基因检测已用于出生前和新生儿的先天性疾病的筛查,也在感染性疾病、罕见遗传病和肿瘤的分子诊断中广泛应用,并指导用药。我相信随着测序技术的进步,基因 诊断会在未来具有更广阔的应用前景。”
(美国华文网 圣地亚哥华文网 华文风采海黛报道 USChinesePress.com SanDiegoChinesePress.com 图:SABPA网络)
华大基因首席科学家茅矛访谈:基因检测的未来不可限量
【新医疗探索家】(www.geekheal.com)
第七届启珂健康投资论坛(原中国医疗健康投资峰会,CHIC)于 3 月 29 日至 3 月 31 日在上海召开。500 余名来自医疗健康行业的创业者、企业家、投资者和意见领袖出席了此次峰会,共同探讨投资该领域所面临的机遇和挑战。
会议期间,奇点有幸和华大基因CSO茅矛博士聊了会儿天儿。我们聊了基因检测的过去和现在,还畅想了美好的未来。
奇点:这次医疗健康投资论坛与会的基因检测领域的公司比较少,请您简单介绍基因检测在医疗健康中的作用与地位。
茅矛: 基因检测大概是从上个世纪90年代开始,那个时候基因检测主要用于病原体的鉴定,用以确定患者到底被那种病原菌感染。例如,鉴定肝炎患者是乙型肝炎还是其他类型的肝炎。2000年之后,开始进入肿瘤和遗传病的基因检测,以满足患者个体化医疗的需求。
二代测序技术的出现之后,我们可以快速完成人体全基因组测序。目前二代测序技术在临床上最大的应用是无创产前检测(NIPT),NIPT一经投入临床,便取得了飞速的发展,例如华大基因的NIFTY已经成为全球首个用户数突破100万的NIPT。
虽然这个发展速度已经很快,但是肯定还有增长空间,因为目前的NIPT检测都是用户自费的。由于基因检测关系到国计民生,于是在有些国家是由政府来买单的,目前中国也有地区是由政府承担部分或者全部费用的。这样一来,NIPT检测还是有很大的上升空间的。
奇点:华大基因已经通过NIFTY积累了一个巨大的数据库,那么这个数据库除了用于产前筛查,还能做什么?
茅矛:无创产前检测不仅可以用于唐筛(21-三体综合征,或唐氏综合征筛查),还可以用于18三体(爱德华氏综合征)和13三体(Patau综合征),以及性染色体异常(XXY,或XYY)的筛查。甚至有些孕妇在接受无创产前检测时,还会意外的发现肿瘤,因为肿瘤的DNA也会渗透到血管中。
除了上面已经在做的之外,对于这个大数据本身,其实有很多内容可以去探讨。例如,一个比较有意思的应用是,NIFTY孕期大数据可以告诉你,哪个地方的妈妈最可能生双胞胎,(笑),等等。
另外,基于这个巨大的基因检测数据库,我们可以建立一个中国人自己的健康基线。基线就是一种类似于国家地图的东西,是非常重要的。基线可以作为一些遗传性疾病的基准。
现在研究认为,BRCA1和BRCA2这两个基因的一些突变可以导致遗传性的肿瘤发生,例如乳腺癌和卵巢癌。当我们国家没有这个基线的时候,我们只能参考国外的数据库,如果这个突变在白种人的数据库里面显示是致病突变的时候,我们也认为这个突变是致病性突变。但是,我们实际上并不知道这种突变是不是有人种差异性,更不知道对中国人来说这种突变到底是不是致病突变。
之前,我们一直是根据阳性(患者)数据去做判断,现在我们可以根据阴性(健康人)数据做判断。利用这个巨大的数据库,我们可以判断某一个突变对于中国人到底是有益的,还是有害的。这就是基线的用处。
奇点:实际上NIFTY测序深度是很低的,这种低深度的数据,能够满足设定基线的要求吗?
茅矛: 对,NIFTY测序深度只有0.1×,用这个数据去建一个人的基线肯定是不够的,但是如果用这个数据去建一个人群的基线是足够的。因为当你把所有用户的数据积累在一起的话,在一个用户那里缺失的数据,在另一个用户那里是可以获取到的,最后,我们也是从群体的角度去分析某个基因变化对人体的影响。所以,当用户群体足够大的时候,这个巨大的数据库,是可以支撑中国人健康基线的。
奇点:除了NIPT和肿瘤这两个领域之外,基因检测在临床上还能做什么?
茅矛:最终这个技术如何应用的市场,是受很多因素影响的。
首先取决于疾病生理学的发展,我们要根据疾病的发病机制来确定,基因检测到底适不适合做这个疾病的诊断。其次要看疾病的发病率,如果发病率高的话,市场需求迫切,才有人愿意去研发检测方法。最后就是成本的问题。
实际上在其他的领域,大家也在做一些事情。例如,对于一些病因不明的疾病,我们可以通过测序的方法,判断患者患病的原因,患者到底是因为感染某种微生物而发病,还是因为自身遗传缺陷导致这种疾病。
奇点:您如何看待基因检测在大健康领域的应用?
茅矛:我个人觉在得大健康领域的广泛应用是基因检测最大的未来。
一般而言,一个人是处于健康状态还是非健康状态,是由三个因素决定的:遗传物质、环境和个人生活习惯。有些疾病可能遗传的因素要大一些,比如遗传病;有些疾病环境影响多一些,比如天气变化,环境有害物质引起的疾病;还有些疾病饮食占较大比重,比如现在的各种富贵病。但是无论如何,基因都在里面扮演着非常重要的作用。
随着基因检测数据等大数据的积累,我们对疾病风险预测的准确性会逐渐提高,对发病时间定预测准确性也逐渐提高,那么未来基因检测肯定会在个人的健康管理领域大放异彩。那么最终,基因测序一定会进入“科学算命”的阶段。我们一定可以基于DNA把人的命算一下。就像现在的天气预报那么简单。
奇点:目前“科学算命”的局限在哪里?
茅矛:我觉得今天我们在基因测序的基础上做“科学算命”的时候,还有一定的局限性。因为我们掌握的知识还不够。
我们现在很容易把人体基因的顺序测出来,但是当我们在面对数百万个碱基变化的时候,我们还不知道变化和疾病之间的相关性。但是,现在已经有数不清的研究,开始尝试去阐述基因与疾病之间的关系。所以,现在我们可以在有限的范围内做到“科学算命”。从不太准确的疾病预测,到更加准确的预测,我们还需要更多的数据和研究积累。
由于现在测序速度越来越快,准确度也在不断提高,成本更是在飞速下降,相关性的研究会更加快速的发展。所以在可预见的时间内,我们基于基因测序的“科学算命”是可以像天气预报一样准确的。
奇点:华大在大健康领域是如何布局的?
茅矛:我们现在主要关注的领域还是受基因控制的疾病,例如先天性遗传病和遗传性肿瘤,这是我们主要的力量。当然,我们也在为未来做打算。例如,我们在不断地积累大数据,然后建立中国人的健康基线。如果哪一天可以做遗传性肿瘤筛查的话,我想我们做的会比其他人好,因为我们有这个基线。
另外我们还在做一些平台的建设,例如我们的BGI online,它就是未来各种应用的平台。当你把你的遗传数据保存到BGI online上的时候,经过云计算分析之后,会直接把相关信息推送到你的手机客户端上。这就是我们在大健康领域想要做的事情。
奇点:有研究表明,基因检测并不能有效的改变用户的生活习惯。你如何看待这个问题,DTC企业应该如何应对这个问题?
茅矛:实际上我们目前的预测是基于大数据统计分析的结果,对于个体而言它就是个概率问题,我们没办法100%确定一个人到底会不会患病。即使这个人的患病风险很高,或者生活习惯对健康的影响很大,还是有很多人不愿意去改变自己的生活习惯。我们没办法去改变所有人。
其实用户的这些表现是在提醒企业,企业必须在个体化的判断上做的更好,还要在时间线上做的更加出色。举个很简答的例子,如果一个人想通过基因检测分析他患老年痴呆的风险,他肯定是想知道他会在哪个时间点上会患老年痴呆。这种时间线的分析,会有助于他们对于自己生命的把握。
药明康德高级副总裁茅矛:专注肿瘤的分子诊断
【测序中国】(http://seq.cn/article-18228-1.html)
摘要:今天,我们请来参加NGS十周年接龙活动的药明康德高级副总裁茅矛讲述他的故事。茅矛博士背景为医生,从事人类基因组学研究,现在致力于将技术转化为临床应用。下面,我们一起来听听他的故事吧... ...
从一代走向二代的测序技术
那是在上个世纪九十年代的时候,我开始参与人类基因组学方面的研究, 包括后来创建上海国家人类基因组中心(南方中心)。之后,南方中心和华大基因一起合作,测序1%的人类基因组。这是第一个阶段,使用的是测序速度相对比较低的Sanger测序。在这之后,基因组学的研究进入到一个新阶段,在这个阶段里,很多人开始用DNA芯片的技术来研究基因表达谱。在这个过程中,我和在Rosetta的同事进行了很多研究如肿瘤分型等,后来也应用到分子诊断上面, 包括研制MammaPrint,用于乳腺癌预后测试,该产品于2007年通过美国FDA认证。二代测序的出现,使得大家也包括我本人,开始转向二代测序技术的使用。从2009年 时候,我开始涉足二代测序技术,进行肿瘤方面的研究,主要是在肝癌、胃癌,以及肺癌等方面。对一些肿瘤进行测序,从而知道肿瘤的驱动基因是什么。例如,当 时和香港大学合作,使我们能够分析中国人乙肝病毒所导致的肝癌中可能的驱动基因突变。这是一项比较完整的分子流行病学调查,在乙肝所导致的肝癌研究中,我 们走在世界的前列。
有相当一部分疾病是由于DNA水平的基因突变而引发,找到肿瘤所特有的体细胞突变后,便可以对病患使用靶向药物、进行靶向治疗。基因测序在这一过程中, 在两方面起到作用:一方面是从研究方面来发现不同类型肿瘤的驱动基因;另一方面利用驱动基因可以作为一种分子诊断手段。当然基因检测的手段包括一代测序、定量PCR以 及现在的二代测序。二代测序技术在通量方面的快速提升,以及单个碱基的测序成本大大下降,这就带来了很多临床上以及研究上的应用。当成本很昂贵的时候,研 究人员用不起或是做不了那么大规模的测序工作,现在测序变成了一个相对比较简单的事情。大家会把二代测序作为研究的手段,并逐步地应用到临床。
精准医疗需要数据分享
在 研究过程当中,测序不同患者的基因序列,这是一个知识积累的过程。从统计学方面讲,只有积攒越来越多的数据,才能知道更多的疾病发生的机制,这就是大数 据。数据在积累过程当中同时对数据进行分析,这条路会继续发展下去。另外,我觉得应用会变得更加的突出,可以识别肿瘤里有哪些驱动基因,在未来可能对每位 病人的肿瘤都进行测序,了解该病人究竟有哪一个驱动基因,再针对他所特定的驱动基因来进行靶向治疗,这就是我们现在说的精准医疗。我觉得这是未来最大的一个发展方向。
现在,我国精准医疗发展较快,与此同时会积累很多中国人的基因数据。有一些基因突变可能跟人种相关,如果没有大数据的支撑,就无法了解不同人种所携带的特异突变。但现在中国人的数据跟国际数据相比,仍然是非常少的。比如现在比较火热的BRCA1/2基因突变,它与乳腺癌的遗传有直接的相关性。在最近美国医学会杂志(JAMA)发表的一篇文章中,统计了全球三万多病人的数据,其中中国大陆的数据是零。如果我们真的检测到病人有些BRCA基因在DNA水平发生变异,我们仍很难判断这些变异是致病的还是非致病的。所以我们不仅要产生大数据,还要分享这个数据,如果只有积累没有共享的话就不是大数据了。我认为数据的分享在中国精准医疗里应该是非常重要的。
肿瘤的分子诊断,是我一直在走的路
在过去几年里,我个人最满意的地方就是在国际肿瘤基因组学研究工作中,我们提供了很重要的数据。我和我的团队, 亚洲癌症研究组织(ACRG), 为 肝癌、胃癌以及肺癌研究产生了大量的重要数据,这里面包括我们所做的三个亚洲人群的研究。而我个人比较遗憾的是将数据应用到临床研究上,这一步仍然走的比 较慢。当然,要达到医学诊断的精准需要非常严谨,因此慢也有慢的道理。毕竟对其临床价值的认识,需要一个过程。同时,一个新技术带来的结果不一定都是正面 的,在我们认识不够完全的时候,新技术也许会带来一些负面的影响。所以,我觉得虽然现在进展慢,但是一个相对合理的慢。尽管如此,我还是希望我们在临床应 用上面能走的快一点。
我是做医生出身,从医生转向做研究。我现在正逐步的回到临床上,做分子诊断方面的推进。未来,我个人会专注于用新技术来做肿瘤的分子诊断,使得肿瘤的分子诊断能够更敏感,更精确,同时也更便宜。这是我未来十年的人生目标!