合作开发早期检测癌症抗原蛋白芯片技术项目商业计划书Word下载.docx

1、一、癌症发病率现状，治愈率现状二、国家、人民生活水平高低、富裕程度三、高危人群数量四、检测消费价格五、结论第六章：风险评估及风险管理 36一、可能存在的风险二、风险管理和对策第七章： 公司管理结构和人员编制 39一、开发第一阶段管理结构和人员编制二、开发第二阶段管理结构和人员编制三、开发第三阶段管理结构和人员编制第八章： 项目投资预算 43 一、开发第一阶段投资预算（1680万元）二、开发第二阶段投资预算（5590万元）三、开发第三阶段投资预算（3亿7360万元）附录一：研发团队成员介绍 50一、翁长仁博士介绍一、翁长仁博士简历 概要 在癌症发病机制不清楚的情况下，癌症病灶早期发现是征服癌症的

2、主要技术路线，能够在简单抽血化验就能知道是否得早期癌症的技术可以在广泛的基层推广的癌症早期检测技术，效果好、成本低。和医学影像诊断、细胞诊断和组织学诊断是癌症诊断的三个关键技术领域；手术、放疗和化疗以及中医康复是癌症治疗的主要技术手段，这些技术一起构成了解决癌症问题的产业链。本项目从产业链的最前端开始，通过癌症抗原抗体生物芯片技术，实现癌症的早发现。抗原蛋白芯片癌症检测技术是翁长仁集合专业优势，经近十年潜心研究的结晶，是一项可以应用于癌症早期检测的重大科研成果。拟与*公司合作，在国内完成进一步的临床试验后，实现该项技术的产业化，提高国内癌症的诊断和医疗水平，以造福于人类。 在融资和发展规模方面

3、，我们已经设计了一个完整的框架。在诸多不同种的癌症中，我们已经实现了肺癌早期检的技术，所以，选择肺癌作为第一个攻克的癌症。完成肺癌检测平台之后，再将该技术扩展至其它主要癌症。项目总投资4亿4630万人民币，分成三个阶段。第一阶段：在大约2年内完成，租用外面的场地或者使用别人的场地，需要投入资金1680万元人民币。这个阶段特点是在国内重复肺癌检测的结果（85%的准确率），并将技术扩展到肝癌、胃癌、结直肠癌、乳腺癌、和食管癌这六种主要癌症，将申请获得各种癌症自主知识产权发明专利，启动临床测试和申请通过药监局市场准入。第二阶段：在一年半内完成，自己设计和建造厂房，需要再投入资金5590万元人民币，进

4、入小规模抗原蛋白芯片批量生产（100万片/年），基本形成区域营销服务网络。每年获得5亿元总产值，9900万元人民币的利润总额。第三阶段：在一年半内完成，需要投入总经费3亿7360万元人民币，进入大规模抗原蛋白芯片批量生产（1000万片/年），在国内基本形成营销服务网络。每年获得30亿元总产值，89850万元人民币的利润总额。 各阶段主要信息归纳于下列概要附表。概要附表阶段资金投入（万元）截止年限（年）成果总产值（万元）利润总额（万元）第一阶段 16802主要癌症自主知识产权专利 0第二阶段 55903小规模批量生产芯片 50000 9900第三阶段373605大规模批量生产芯片30000089

5、850项目简介癌症晚期才被发现是癌症低治愈率的关键因素之一。除个别癌症（如宫颈癌，宫颈癌较特殊）之外，目前世界上尚无高准确率、低成本、无创伤的早期检测手段，开发一组具检测早期癌症功能的抗原蛋白生物标记物筛查高危人群是提高治愈率的有效途径之一。本项目的抗原蛋白芯片癌症早期检测技术是一项可以应用于癌症早期检测的重大实用技术成果。开发这一技术将可检出早期癌症，使全国目前每年近400万的癌症患者多数免于死亡。现有的癌症检测手段多只能检测出晚期癌症，而抗原蛋白芯片癌症早期检测技术着重检测早期癌症。现有的癌症科学研究显示，癌症的发生主要起因于不同因素引起的几个、几十个、甚至几百个相关基因的突变或失调。这些

6、突变或失调基因的表达产物（蛋白）因在质或量上与正常状态迥异，被人体自身免疫系统识别为外源蛋白而引发免疫反应，产生抗体。抗原蛋白芯片癌症早期检测技术就是通过检测这些抗体检测癌症。因免疫反应一般在外物侵入早期最为强烈，故以检测免疫反应为检测基础的抗原蛋白芯片癌症检测技术能够有效检测早期癌症。 开发抗原蛋白芯片癌症早期检测技术的总目标是，获得一组具检测功能的抗原蛋白生物标记物，用来准确早期检测包括肺癌、肝癌、胃癌、结直肠癌、乳腺癌、食管癌的六种主要癌症。总目标由以下几个小目标组成：a、获得一组具检测早期癌症功能的抗原蛋白生物标记物；b、建立一套与该技术配套的完整的分子生物学实验方法；c、开发一套与该

7、技术配套的完整的数据统计分析流程；d、建立预测早期癌症的临床分析检测系统平台，为受检者提供癌症早期检测服务；e、生产出包含抗原蛋白芯片及配套试剂的试剂盒产品。完成本项目后，我们将得到世界领先水平的癌症早期检测技术，开发出可为全国（或全世界）癌症高危人群提供癌症早期检测服务的产品系统。我们将获得一组估计由二百个左右抗原蛋白组成的具早期检测六种癌症功能的抗原蛋白生物标记物，建立与该组抗原蛋白生物标记物相匹配的一套完整的分子生物学实验方法和数据统计分析流程，这些成果加上相应的仪器设备将组成一套检测早期肺癌的临床分析检测系统平台和相应的试剂盒。早期癌症检测准确率将达到85%以上（灵敏性85%，特异性8

8、5%），争取达到90%；将申请获得至少两项发明专利。 如果我们率先开发出抗原蛋白芯片癌症检测平台，那么我们在这一技术上处于垄断地位，再者，该检测技术的成本不高，以蛋白芯片定价300元人民币、总检测费用定价500元人民币的价位，我们还可以得到丰厚的利润。表一列出了不同生产规模的生产效益估算。推广初期的小规模生产，我们可以制定较高的芯片销售价，即芯片价500元人民币（相应总检测价为700元人民币）（表一a）。进入大规模生产后，我们可以降低价格，即300元人民币（相应总检测价为500元人民币）（表一b），让更多的受检者加入筛查行列。表一、芯片生产规模效益测算a、小规模芯片生产效益测算每片售价500元

9、产量 （万片/年）销售价格（元/片）销售收入（万元）单位成本生产利润总额105005000 2002000 1940 50 25000 200 10000 9900 100 50000 20000 b、大规模芯片生产效益测算每片售价300元300 90000 190 57000 16890 600 180000 175 105000 41400 1000 300000 150 150000 89850 如果我们达到100万片的生产规模（小规模），按初期每片500元人民币的价格，每年获得5亿元总产值，9900万元人民币的利润总额；如果我们达到1000万片的生产规模（大规模），按每片300元人民币

10、的价格，每年获得30亿元总产值，89850万元人民币的利润总额。项目背景1、癌症威胁现状 近30年，癌症死亡率在中国一直呈持续增长趋势。70年代、90年代和21世纪初每年死于癌症的人数分别为70万、117万和150万， 2006年接近300万，目前癌症死亡已位居各类死因的第一位。据预测，如不加以控制，中国癌症死亡人数在今后30年中将上升一倍。2、降低癌症威胁，关键在于早期发现对绝大多数癌症，只要在癌症的早期检出，治愈率可以大大提高。恶性程度较高的肺癌，从早期发展至晚期只需半年，当肺癌病人不适就医之时，往往已是晚期，一旦确诊，其五年存活率只有10%-15%。如果肺癌病人能在早期就被检出就医，其五

11、年存活率可升至70%-80%。无论是高恶性的肺癌，还是恶性程度较低的乳腺癌和前列腺癌，早诊早冶都将大幅延长患者的生存时间，早诊早治的现实意义不言而喻。因此，癌症早期发现是问题的关键之一。3、癌症治愈率早期发现与晚期发现的比较胃癌，肝癌，肺癌，食管癌，结直肠癌，子宫颈癌，鼻咽癌，乳腺癌中国八大种癌症，这八大种癌症占发病率的80%。表一比较了几种主要癌症早期发现和晚期发现的五年存活率。早期被发现的癌症患者其（计入发病率权重的）五年存活率平均是晚期被发现的癌症患者的三倍以上。对胰腺癌、肺癌、肝癌而言，早期被发现的癌症患者五年存活率是晚期被发现的四至五倍，甚至更高。癌症早期检出不但能大大提高患者存活率

12、，而且能大大降低治疗的费用。表一. 几种主要癌症早期与晚期发现的五年存活率比较。 五年存活率%癌症名称 晚期发现 早期发现 平均胰腺癌 7 30 8肺癌 11 70 13肝癌 14胃癌 15 60 23卵巢癌 20 80子宫颈癌 20 90 80乳腺癌 65 95 85前列腺癌 32 100 91平均* 65*计入发病率权重目前，医院、诊所广泛使用的癌症检测技术主要有图像和生物生化两大类。 1、图像类：以“电子计算机断层扫描”（Computel Tomography, 简称CT），正电子发射计算机断层显像（Positron Emission Tomography, 简称PET）, 和磁共振成像

13、（Magnetic Resonance Imaging, 简称MRI），为代表。CT结合X射线与电子计算机，能观察到某一个平面上横截面上各种组织，CT主要用于对各科观察诊断提供图像帮助；PET是利用特征性的药物（用放射性同位素标记）注入体内，在体外无创伤、定量、动态地观察这些物质进入人体后的生理、生化变化的成像，来诊断癌症；MRI是根据水分子的氢核在磁场作用下，能产生能级间的跃迁的原理而采用的一项新检查技术。 与CT和PET相似, MRI 也是为诊断提供图像帮助。CT需借用放射射线（X光）成像, 常用可能诱发癌症；PET的分辨率低,因此只能有效检测到1.5厘米以上大小的肿瘤,且有放射性比CT危

14、害性还大。MRI分辨率比PET高但比CT低,成像质量受呼吸及人体器官的蠕动影响. 因此，CT，PET，和MRI图像检测癌症尚未被广泛应用于规模筛查/普查, 局限用于癌症临床的诊断。2、生物生化类：主要包括血清肿瘤关联抗原和临床生化指标检测。血清肿瘤关联的抗原主要有CA15-3（肿瘤抗原15-3）、 CA242（肿瘤抗原242）、CEA（癌胚抗原）、 NSE（神经元特异性烯醇化酶）、CA19-9（肿瘤抗原19-9）、CA125（肿瘤抗原125）、free-PSA（游离前列腺特异性抗原）、PSA（前列腺特异抗原）、AFP（甲胎蛋白）、-HCG（绒毛膜促性腺激素亚基）、Ferritin（铁蛋白）、H

15、GH（人体生长激素）等。生化指标种类繁多，主要包括血清酶活性指标（血清 r-谷氨酰基转移酶GGT、血清碱性磷酸酶ALT（AKP）、血清乳酸脱氢酶 LDH、血清淀粉酶AMY，等），和血清有机物和无机离子指标（血清直接胆红质DBIL、血清尿素氮BUN、血清总蛋白TP、血清钙Ca、血清磷PHOS、血清镁Mg、纤维蛋白原FIB，等）。生物生化技术指标被广泛用于临床诊断参考，但独立作为癌症诊断依据，特异性均不足。综合多个常规肿瘤抗原指标和生化指标或许可提高检测特异性和灵敏性，但可提升的空间有限，因为现有的抗原为数不多，而且它们之间的相互关系及与癌症关联的机理尚待澄清。1、分子生物学检测技术分子生物学检测

16、技术正成为新兴的癌症检测研究开发方向，以弥补图像仪器及生物生化指标的不足。简言之，分子生物学癌症检测技术是在DNA、RNA和蛋白质水平上，通过分析这些生物分子的生物信息的相互关系及与癌症的关系，推测癌症发生机理，并以此为依据建立预测癌症的方法。分子生物学癌症检测技术采取更广阔的视野，从基因组角度、基因多态性角度、机体代谢途径角度、基因调控角度、基因突变角度、传统生理生化角度，去审视和解析癌症发生机理，进而指导癌症检测技术研发。分子生物学检测技术集结了大量与癌症发生相关的生物信息，将癌症检测信息化、系统化，以应对癌症发生的复杂性，使癌症检测更科学，基础更坚实。2、DNA芯片技术宫颈癌检测是目前分

17、子生物学检测技术最为成功的例子。宫颈癌是由人类乳头状病毒（HPV）引起的，人类70多种乳头状病毒中有13种与宫颈癌的发病有关，检测出妇女是否染有这13种病毒可较准确检出是否有宫颈癌或患宫颈癌的风险。该检测技术就是通过检测这13种病毒特异RNA来预测这些病毒的存在，进而检测是否患宫颈癌。如果尚末患癌，仍可通过检测受检者的基因p53是否Arg72基因型来预测受检者在该病毒存在的情况下患宫颈癌的风险。相对于多数其它癌症，宫颈癌致癌机理相对简单。因此，检测其它癌症的难度不可与检测宫颈癌相提并论。癌症发生的机理非常复杂，牵涉到几种，几十种，甚至几百种基因的突变或者失调，因此，仅用为数不多的标记物，很难同

18、时准确检出大多数癌症。只有对尽可能多的这些突变或失调基因或基因产物进行检测，统计分析， 才能对大多数癌症进行诊断。但同时检测大数量基因或其产物，工作量非常庞大，传统的研究分析策略已经不能适应需要高度信息化的癌症检测要求。高通量生物芯片的应用使同时检测庞大数量基因或其产物成为可能。在过去的十几年，生物芯片技术受到包括生物医学的生物学界，分子生物学界的广泛重视，吸引了大量研究人力物力财力。生物芯片包括DNA芯片和蛋白芯片。DNA芯片主要有二种， 基因表达微阵列和多态性DNA标记物微阵列。基因表达微阵列DNA芯片常常承载基因PCR产物，cDNA克隆，或寡聚核苷酸，去检测相应信使RNA的量; 多态性D

19、NA标记物微阵列DNA芯片则一般承载包含多态性的寡聚核苷酸，去检测相应的基因多态性。最近又有两项DNA芯片技术的研发受到重视。它们是DNA修饰（主要是DNA甲基化修饰）芯片技术和微小RNA（microRNA） （或RNA干扰）芯片技术。DNA芯片可以纳入数千，甚至数万基因或DNA标记物，一张芯片上包含庞大的与研究相关的数据点，借助专业化复杂的统计分析，这些高通量生物信息可引导我们打开一道又一道神秘的生命之门。DNA 芯片技术已迅速被应用于癌症研究，基因表达芯片已被广泛用于揭示癌症相关基因在癌症病人与正常人中的差异表达；SNP芯片也已被广泛用于研究基因的多态性与患癌的关联。研究人员试图以此为依据

20、去检测癌症，DNA芯片有望成为癌症检测的另一条途径。3、DNA芯片技术的局限性DNA芯片虽然有可能替代传统的癌症检测手段，但这一技术有其先天不足之处。用于与芯片上的DNA杂交的核酸一般来自正常体细胞，而非来自癌细胞，因为在进行分析时尚不知受检者是否患有癌症，检测人员更无法获得受检者的癌组织，因此DNA芯片技术只能检出受检者的正常体细胞的基因表达和基因型，以及其基因表达和基因型诱发癌症的风险高低，为高危群体提供预防建议和措施，但不能达到通过检测基因突变及其表达产物来检测受检者是否已经患有癌症的目的。虽然通过检测受检者体液，分泌物，或排泄物中的脱落的癌症细胞可以直接检出癌相关基因的表达，但是，能够

21、检测出体液、分泌物或排泄物中的脱落的癌症细胞的阶段，往往已是癌症晚期。4、蛋白芯片技术为弥补不能及时、直接检出癌症细胞引发的基因表达的变化的弱点， 蛋白芯片应运而生。蛋白芯片分为普通蛋白芯片、抗体蛋白芯片和抗原蛋白芯片，用于癌症检测的主要是抗体蛋白芯片和抗原蛋白芯片。抗体芯片承载与癌症相关的抗体，去检测受检者相应的癌症抗原以达到检测癌症的目的。抗体芯片技术快捷、方便，但依赖于抗原。抗体有相应的抗原，只有在得到抗原之后，才能用抗原去生产相应的抗体，因此，在得到与癌症相关的抗原之前，无法得到相应的抗体。如前面所述，现有的癌症抗原为数不多，如CA-125，PSA等，常做为癌症检测的指标，为诊断癌症或

22、癌症复发提供参考，但单独用于癌症检测，特异性不足；而且，抗原在体内不如抗体稳定。现有抗体芯片解析癌症的能力有限，真正的临床检测准确率有待观察。抗原蛋白芯片癌症早期检测技术介绍目前针对包括肺癌在内的多数癌症尚无准确率高，无创伤，方便，低成本的早期检测方法。开发“抗原蛋白芯片癌症检测技术”的主要目标就是开发准确率高、无创伤、方便、低成本癌症早期检测技术手段。 本项目将要开发的技术，“抗原蛋白芯片癌症检测技术”，是用抗原蛋白芯片检测血液抗体，达到发现早期癌症的目的。该芯片上承载几千种与癌症相关的抗原蛋白，去检测受检者血液 （1毫升的新鲜血液） 中相应的抗体，根据各种癌症相关抗体的数据，做出受检者是否

23、患癌的判断预测。 “癌症抗原蛋白芯片癌症检测技术”从大量的癌症基因入手, 从癌症病人的癌症组织中分离出癌症相关基因，将这些分离得到的基因插入病毒载体后表达，并用独特的方法筛选出与癌症相关的表达产物, 并将这些表达产物作为抗原点在硝酸纤维素玻璃基片上，用此芯片检测受检者血清中的抗体，对检出数据进行统计分析, 检测癌症。癌症的发生可以是因为家族遗传的原因, 患者继承了父母的癌症基因; 也可以是因为癌症病毒的感染, 如乳头状瘤病毒（HPV）感染引起子宫颈癌; 也可以是因为环境因素引起的基因突变累积或基因自然突用被变积累。 但无论何种原因, 癌症必须通过改变基因表达产物或改变基因表达的调控而实现。 这

24、些被改变的基因产物或失调基因的超量表达的产物, 将被机体免疫系统视为外源抗原而引发人体免疫反应产生抗体, “癌症抗原蛋白芯片癌症检测技术”就是用这些被人体人体视为外源抗原的蛋白检测这些抗体达到检测癌症。目前，美国的三个研究团队在研发抗原蛋白癌症检测芯片这一领域处于世界领先地位，他们分别是威恩州立大学医学院，密执根大学医学院，肯德基大学内科医学系。密执根大学医学院和肯德基大学内科医学系的技术均来源于威恩州立大学医学院，他们在这一领域的研究骨干，均师出威恩州立大学医学院。威恩州立大学医学院早在2002年已开展这项研究，研究范围涉及卵巢癌，乳腺癌，结肠癌，头脖癌，肺癌。密执根大学医学院和肯德基大学内

25、科医学系2004年开始分别立项利用该技术研究前列腺癌、乳腺癌和肺癌检测。肯德基大学内科医学系从4000抗原克隆筛选出212免疫蛋白抗原，结果显示特异性和灵敏性分别为90%和95%。而如果用“留一在外”（leave-one-out）的分析分法分析以上整个81个血清样本， 则得到准确率为88.9%的结果。密执根大学医学院的研究用了共257个血清样本（119前列腺癌和138正常）。他们从2304个抗原克隆筛选出22抗原克隆并以此建立统计模型，持异性和灵敏性分别达到88.2%（95%置信区间为78%-95%）和81.6（95%置信区间为70%-90%）。威恩州立大学医学院用80个建模血清样本（39头脖

26、癌，41正常）从5133个抗原中筛选出130个与头脖癌血清有反应的抗原克隆，并以此建立统计模型去检测验证样本（80头脖癌，78正常），准确率达到82.9%。他们还用71个建模血清样本（32卵巢癌，18卵巢良性肿瘤，25正常）从480个抗原中筛选出65个与卵巢癌血清有反应的抗原克隆，并以此建立统计模型检测验证样本，这一研究的特异性达到95%，但灵敏性只有55%。三个研究团队的研究结果受到美国国家早期检测研究网络（Early Detection Research Network（EDRN）的高度重视，该技术在其多年来癌症早期检测研究开发总投入十几亿美元中占有重要组成部分。2006年底，EDRN组织

27、了一次单盲测试，上述的三个研究团队参加了这次测试。在这次测试中，EDRN提供给上述团队各200血清样品（结直肠癌患者和正常人各若干），要求各团队用自己的方法，用半年到一年的时间，预测每个样品来自癌症患者或正常人，再把预测结果提交EDRN，最后集中开会宣布结果。结果每个团队预测的准确率都未能达到原定指标。深究他们失败的原因，乃该技术还存在一系列缺陷，这些缺陷是这次测试失败的直接原因， 这些缺陷也限制了该技术进一步走向产业开发。这三个团队现在仍被这些缺陷所困扰，茫然不知所措。这些缺陷中，最主要的两个是: 第一，该技术还欠缺稳定性，两个完全独立的实验，可得到差异很大的结果；第二，芯片上数据点之间变异

28、大大高于抗体个体间的变异，从而大幅降低预测的准确率。三、本项目研究团队抗原蛋白芯片癌症检测技术的独创性与上述美国的三个团队不同的是，我们团队成员知识面宽广，兼有美国遗传学博士、美国应用统计学硕士、荷兰分子生物学硕士，在欧洲、美洲十多年留学期间，一直从事生物标志物研究，因此具有多门交叉学科的分析判断能力。该团队利用拥有多学科知识和经验的优势，经过十多年在国外潜心研究探索和积累，在抗原蛋白芯片癌症检测技术上取得突破，发现了抗原芯片走向产业化的主要技术缺陷，并解决了这些主要技术缺陷。与上述三个团队不同的还有，本团队直接动手和负责抗原芯片包括文库构建、克隆筛选、芯片制作、克隆血清杂交、图像扫描、数据读

29、取、统计分析的每一个环节的实验和分析，对抗原芯片技术的每一环节都有亲身的体验和经验。该团队制作和得到的芯片扫描图，图像清析、点阵整齐、背景信号小、阳性信号强、重复信号接近、同一样品芯片间重复性高，这些高质量数据点为准确检测提供了良好基础。该团队还首创性地将拉丁方实验设计应用于芯片点样的实验设计，这样大大消除了同一芯片上各点间的变异（行间变异，列间变异），突显抗体结合样品间的差异反应，从而大幅提高检测的准确率。该团队还首创性地用多模型交互验证（Multimodel Cross-Validation）统计策略替代传统的单模型交互验证策略，用几千个统计模型同时预测一个样品，从而为每一个未知样品得到更加准确的无偏估计（unbiased estimate）。该团队还将统计学的包裹（bagging）技术用于癌症预测，进一步提高准确率。该团队这些独创的思路和方法，成功地解决了上述三个团队均未能