2021年7月23日，從中國(guó)藥品監(jiān)督管理局（NMPA）官網(wǎng)獲悉，深圳步銳科技旗下全資子公司湖南步銳生物科技有限公司（后簡(jiǎn)稱(chēng)：步銳科技）自主研發(fā)的“人體呼出氣檢測(cè)質(zhì)譜儀”獲得了國(guó)家二類(lèi)醫(yī)療器械注冊(cè)認(rèn)證，產(chǎn)品適用于人體呼出氣中小分子揮發(fā)性特征代謝物進(jìn)行檢測(cè)分析。

值得一提的是，這是人體呼出氣檢測(cè)分析領(lǐng)域全球范圍內(nèi)第一個(gè)成功產(chǎn)品化并取得NMPA認(rèn)證的平臺(tái)型產(chǎn)品，具有行業(yè)里程碑意義。同時(shí)，該產(chǎn)品由步銳科技掌握全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是典型中國(guó)創(chuàng)造，標(biāo)志著我國(guó)本土團(tuán)隊(duì)在呼氣檢測(cè)上實(shí)現(xiàn)了技術(shù)及產(chǎn)品的國(guó)際領(lǐng)先。

“人體呼出氣檢測(cè)質(zhì)譜儀”可以檢測(cè)并分析人體呼氣樣本中的小分子揮發(fā)性有機(jī)代謝產(chǎn)物（VOCs），用于診斷和篩查腫瘤及感染性疾病，且具備無(wú)創(chuàng)、準(zhǔn)確、快速（1分鐘／樣本）、高通量、低成本、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，切實(shí)契合臨床IVD檢測(cè)需求。

步銳科技作為該產(chǎn)品背后唯一的研發(fā)廠(chǎng)商，自成立以來(lái)一直專(zhuān)注于呼出氣代謝組學(xué)研究，并自主研發(fā)了單光子電離－飛行時(shí)間質(zhì)譜（SPI－TOFMS）技術(shù)，能夠?qū)θ梭w呼出氣體中VOCs進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)惡性腫瘤與感染性疾病的早期篩查。基于SPI－TOFMS檢測(cè)VOCs的技術(shù)原理，早在2020年9月步銳科技便向NMPA提交了相關(guān)送審文件，眼下產(chǎn)品已獲得官方批件，公司將大力開(kāi)發(fā)后續(xù)腫瘤及感染性疾病的篩查診斷產(chǎn)品。

對(duì)于此次獲批，步銳科技創(chuàng)始人王東鑒也感謝道，這離不開(kāi)步銳科技優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)和步銳科技合作醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)生的辛苦付出與努力；以及，國(guó)家鼓勵(lì)創(chuàng)新醫(yī)療產(chǎn)品的利好政策也是公司能夠率先拿到業(yè)內(nèi)第一張證的重要外部因素。

緊抓臨床檢測(cè)需求：呼氣檢測(cè)有望成為IVD市場(chǎng)爆發(fā)點(diǎn)

在臨床疾病檢測(cè)上，無(wú)創(chuàng)、快速、準(zhǔn)確、低成本且易操作一直是核心需求，特別是在感染性疾病上，以結(jié)核病為代表，參照WHO指南檢測(cè)金標(biāo)準(zhǔn)是“取痰培養(yǎng)”，雖然這可以保證檢測(cè)結(jié)果良好的特異性，但是檢測(cè)方法復(fù)雜，更有40％結(jié)核病患者無(wú)咳痰癥狀，進(jìn)一步加大了取痰檢測(cè)的難度；而即便成功取到患者痰液，最終的痰液培養(yǎng)成功率也不到50％。

面對(duì)中國(guó)每年依舊有80萬(wàn)新發(fā)的結(jié)核病患者，“取痰培養(yǎng)”檢測(cè)方法大大限制了結(jié)核病的防治工作，大量菌陰患者難以實(shí)現(xiàn)明確診斷，嚴(yán)重影響了結(jié)核病患者的早發(fā)現(xiàn)、早治療。

同樣，癌癥早篩也是臨床疾病檢測(cè)中一大市場(chǎng)。相較于其他疾病IVD，腫瘤早篩對(duì)臨床檢測(cè)的敏感度和成本要求更高，不僅需要篩查出每一個(gè)腫瘤風(fēng)險(xiǎn)，更要求檢測(cè)成本達(dá)到民眾能夠普遍承擔(dān)得起的價(jià)位。在臨床上，雖然基于分子診斷的疾病檢測(cè)手段能夠保證良好的敏感性和特異性，但是人均高達(dá)數(shù)千元甚至近萬(wàn)元的檢測(cè)成本，讓其檢測(cè)手段也難以在臨床篩查中推廣。

相較之下，呼氣檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)則顯得更加明顯，通過(guò)快速簡(jiǎn)單的呼氣檢測(cè)，1分鐘內(nèi)便可以出具檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)的靈敏性與特異性均已驗(yàn)證超過(guò)95％，這有望顛覆性地改變未來(lái)多種疾病的臨床檢測(cè)路徑，成為未來(lái)全球超千億美元IVD體外診斷市場(chǎng)的爆發(fā)點(diǎn)。

對(duì)于綜合性醫(yī)院來(lái)講，呼吸系統(tǒng)疾病的門(mén)診量最大，醫(yī)生首先要考慮確定或者排除結(jié)核病、腫瘤，步銳科技創(chuàng)始人王東鑒展望道：“呼氣檢測(cè)的高依從性和低成本特性，可以幫助醫(yī)生迅速完成判斷，有望成為像血常規(guī)一樣的門(mén)診必備常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目。”

30億呼吸檢測(cè)市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)龍頭嶄露頭角

1970年，美國(guó)化學(xué)家Linus Pauling就用氣相色譜儀（GC）檢測(cè)到人類(lèi)呼氣中的200多種揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs），可用于評(píng)估身體健康和疾病狀況；經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，VOCs與疾病的相關(guān)性已經(jīng)被數(shù)十萬(wàn)臨床樣本的支持，并被收錄到《Human Breathomics Database》的2000＋篇研究文獻(xiàn)中，確定了近60種疾病和呼氣中VOCs疾病信號(hào)分子的強(qiáng)關(guān)聯(lián)性。

然而，在過(guò)去由于沒(méi)有專(zhuān)門(mén)用于呼出氣檢測(cè)的平臺(tái)，絕大多數(shù)VOCs研究都是基于氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用（GC－MS）實(shí)驗(yàn)室通用平臺(tái)進(jìn)行，這種檢測(cè)過(guò)程需要對(duì)樣本進(jìn)行吸附富集、熱解析脫吸附、色譜分離和質(zhì)譜定性定量檢測(cè)等處理，不僅成本高，且單次樣本檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2－7小時(shí)、操作過(guò)程要求專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，使得其只能應(yīng)用于科學(xué)研究，而無(wú)法在臨床場(chǎng)景中產(chǎn)品化大規(guī)模推廣。

幾種呼氣檢測(cè)技術(shù)原理相關(guān)性能對(duì)比

“站在巨人肩膀，才能看到更遠(yuǎn)的風(fēng)景。”步銳科技創(chuàng)始人王東鑒說(shuō)道。步銳科技的“人體呼出氣檢測(cè)質(zhì)譜儀”正是基于該公司自主研發(fā)的單光子電離－飛行時(shí)間質(zhì)譜（SPI－TOFMS）技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)直接樣品進(jìn)樣，省去吸附富集過(guò)程，并低成本快速檢測(cè)，徹底解決科研VOCs研究中存在的諸多痛點(diǎn)問(wèn)題，使得呼氣檢測(cè)產(chǎn)品化及大規(guī)模進(jìn)入臨床應(yīng)用成為可能。

根據(jù)Frost ＆ Sullivan公司數(shù)據(jù)，2018年我國(guó)的呼氣檢測(cè)市場(chǎng)規(guī)模約為19億人民幣，2020年增長(zhǎng)到30億元。而感染性疾病的診斷市場(chǎng)已超過(guò)千億規(guī)模，腫瘤診斷篩查市場(chǎng)更是達(dá)到萬(wàn)億級(jí)別。伴隨人類(lèi)對(duì)品質(zhì)生活要求的不斷提高，對(duì)診斷和篩查產(chǎn)品追求更加準(zhǔn)確、方便、經(jīng)濟(jì)，VOCs檢測(cè)行業(yè)的未來(lái)發(fā)展空間巨大。

從全球范圍來(lái)看，國(guó)外VOCs檢測(cè)行業(yè)與中國(guó)基本是在同一起跑線(xiàn)上。2015年，步銳科技起步時(shí)，國(guó)外只有英國(guó)的Owlstone Medical開(kāi)始嘗試將研發(fā)技術(shù)與產(chǎn)品推進(jìn)到臨床驗(yàn)證和改進(jìn)中。目前，國(guó)內(nèi)外VOCs檢測(cè)技術(shù)各有特點(diǎn)，其差距并不明顯。

從發(fā)展的角度來(lái)看，探索和建立多種疾病的譜圖庫(kù)是企業(yè)在硬件技術(shù)壁壘之上更高的壁壘。而國(guó)內(nèi)企業(yè)在這方面具有更大的優(yōu)勢(shì)，與西方企業(yè)相比，國(guó)內(nèi)企業(yè)獲取臨床樣本的難度更低、效率更高，更有利于借助這些優(yōu)勢(shì)快速發(fā)展。眼下步銳科技的“人體呼出氣檢測(cè)質(zhì)譜儀”獲批，成為了全球第一個(gè)呼氣VOCs專(zhuān)用檢測(cè)平臺(tái)，步銳科技也更有機(jī)會(huì)率先完成譜圖庫(kù)的建設(shè)，躋身呼氣檢測(cè)領(lǐng)域國(guó)際第一梯隊(duì)。

隨著呼氣檢測(cè)行業(yè)的發(fā)展，未來(lái)也會(huì)有更多的企業(yè)入場(chǎng)，技術(shù)路線(xiàn)和產(chǎn)品也會(huì)逐漸多元化，呼氣VOCs檢測(cè)也將與基因組、免疫組、蛋白組等技術(shù)形成互補(bǔ)和競(jìng)爭(zhēng)。而作為賽道頭部的步銳科技也將有更多的機(jī)會(huì)參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，進(jìn)而有利于其市場(chǎng)布局，以及在技術(shù)和資本的推動(dòng)下強(qiáng)化主場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。

在疾病檢測(cè)領(lǐng)域，目前臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)、指南、臨床路徑等大多數(shù)話(huà)語(yǔ)權(quán)還在西方。所以要求企業(yè)不僅要在國(guó)內(nèi)展開(kāi)研究和市場(chǎng)推廣，更是要積極與國(guó)外頂級(jí)醫(yī)療及研究機(jī)構(gòu)合作，爭(zhēng)取獲得全球范圍內(nèi)行業(yè)專(zhuān)家的廣泛認(rèn)同，助力企業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)成為指南推薦。步銳科技創(chuàng)始人王東鑒告訴動(dòng)脈網(wǎng)，盡管受到疫情的影響，步銳科技暫時(shí)沒(méi)有全面展開(kāi)海外合作，但他們已經(jīng)與美國(guó)國(guó)家癌癥中心、英國(guó)帝國(guó)理工等頂級(jí)研究機(jī)構(gòu)的專(zhuān)家展開(kāi)的線(xiàn)上溝通，探討后續(xù)的合作。

10－12量級(jí)濃度SPI－TOFMS“機(jī)器狗鼻”，步銳科技已完成近萬(wàn)例臨床驗(yàn)證

作為呼氣檢測(cè)領(lǐng)域的先行者，步銳科技的在線(xiàn)分析質(zhì)譜平臺(tái)已經(jīng)可以達(dá)到PPT量級(jí)（10－12）的檢出限及秒級(jí)的響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs檢測(cè)10－9痕量級(jí)濃度的定性定量檢測(cè)。PPT量級(jí)形象地理解，其檢測(cè)氣味的濃度已經(jīng)可以和狗鼻子的嗅覺(jué)靈敏度匹敵。王東鑒笑稱(chēng)，人體呼出氣檢測(cè)質(zhì)譜儀更像一只機(jī)器狗。

該質(zhì)譜儀采用真空紫外燈的新型高氣壓光電離及光致化學(xué)電離復(fù)合離子源，可在多種電離模式間快速切換，實(shí)現(xiàn)不同種類(lèi)和性質(zhì)的小分子揮發(fā)性代謝物高效電離和廣譜分析，有效拓寬儀器可分析物質(zhì)范圍；其樣本碎片化程度低，且能實(shí)現(xiàn)VOCs烷烴類(lèi)物質(zhì)的分析；無(wú)需樣本分離純化預(yù)處理，避免損耗，60s快速檢測(cè)，1min出報(bào)告。

人體呼出氣檢測(cè)質(zhì)譜儀

基于SPI－TOFMS在線(xiàn)質(zhì)譜分析平臺(tái)，步銳科技產(chǎn)品管線(xiàn)主要集中在感染性疾病和腫瘤領(lǐng)域，并已經(jīng)在結(jié)核病、肺癌、食管癌等病種中展開(kāi)了前瞻性臨床研究。

在結(jié)核病領(lǐng)域，步銳科技已經(jīng)完成了近萬(wàn)例臨床樣本的診斷與篩查，前瞻性試驗(yàn)結(jié)果顯示出極高的敏感度和特異性（敏感性、特異性均＞95％）。其研究成果也在2020年第51屆世界肺部健康大會(huì)上，由步銳科技專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)的付亮醫(yī)生分享了其臨床應(yīng)用成果，這是中國(guó)醫(yī)生首次在該會(huì)上發(fā)言。

在肺癌領(lǐng)域，步銳科技已經(jīng)完成了超過(guò)4000例樣本的驗(yàn)證并取得了非常突出的進(jìn)展。基于SPI－TOFMS質(zhì)譜設(shè)備進(jìn)行的VOCs檢測(cè)相較于臨床主流技術(shù)的CT掃描或LDCT（低劑量CT），更具備無(wú)創(chuàng)、無(wú)輻射、依從性和可及性好、操作簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)。

值得一提的是，步銳科技與北京大學(xué)人民醫(yī)院胸外科王俊院士團(tuán)隊(duì)合作開(kāi)展的呼出氣檢測(cè)用于肺癌診斷的初步研究成果已經(jīng)在著名臨床醫(yī)學(xué)期刊《JAMA Network Open》上發(fā)表；另一篇關(guān)于食管癌的呼氣檢測(cè)研究也即將刊出。

在步銳科技檢測(cè)平臺(tái)獲得NMPA認(rèn)證后，公司將計(jì)劃申請(qǐng)F(tuán)DA及CE等認(rèn)證，為進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)做準(zhǔn)備。同時(shí)繼續(xù)強(qiáng)化在結(jié)核病、肺癌、食道癌等領(lǐng)域與國(guó)內(nèi)外頂級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的科研合作，盡快完成多中心、大樣本、前瞻性的驗(yàn)證工作，并有計(jì)劃地推進(jìn)其他感染性疾病和癌種的產(chǎn)品。

此外，步銳科技開(kāi)始多病種分析診斷軟件產(chǎn)品Ⅱ、Ⅲ類(lèi)NMPA認(rèn)證、FDA和CE認(rèn)證，為多種代謝相關(guān)疾病的快速診斷提供輔助手段，給醫(yī)院、科研機(jī)構(gòu)、第三方檢驗(yàn)中心等機(jī)構(gòu)提供全新的高靈敏、無(wú)創(chuàng)、精準(zhǔn)、便捷、低成本的篩查及鑒別診斷解決方案，幫助臨床醫(yī)生快速提升篩查診斷精度和效率。

目前來(lái)看，無(wú)論是產(chǎn)品化、疾病譜圖庫(kù)積累還是行業(yè)監(jiān)管審批等方面，步銳科技都已經(jīng)走在了全球范圍內(nèi)的最前沿。作為行業(yè)的先行者，步銳科技創(chuàng)始人王東鑒也在最后總結(jié)道，企業(yè)如果要在呼氣檢測(cè)領(lǐng)域長(zhǎng)遠(yuǎn)地發(fā)展下去，一是要選擇貼合場(chǎng)景需求的技術(shù)方向，力求準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單、快捷、方便、低成本；其次要基于科學(xué)思維，快速發(fā)展的同時(shí)不斷夯實(shí)基礎(chǔ)研究；最后要求企業(yè)注重與臨床機(jī)構(gòu)密切合作，不斷用大樣本的驗(yàn)證來(lái)強(qiáng)化，爭(zhēng)取獲得行業(yè)專(zhuān)家群體的認(rèn)可，這條路沒(méi)有捷徑可走。

據(jù)悉，2020年年底步銳科技完成了數(shù)千萬(wàn)元的Pre－A輪融資，團(tuán)隊(duì)關(guān)鍵崗位人員已經(jīng)全部到位并形成了強(qiáng)大的戰(zhàn)斗力。眼下，步銳科技也已經(jīng)啟動(dòng)了新一輪的融資計(jì)劃，募集資金主要用于公司旗下Ⅱ類(lèi)Ⅲ類(lèi)呼氣分析及診斷軟件產(chǎn)品注冊(cè)，以及進(jìn)一步展開(kāi)多中心、大樣本、前瞻性研究和產(chǎn)品市場(chǎng)導(dǎo)入。

作者：王嬋