萬(wàn)乘基因：打造單細(xì)胞測(cè)序“全方位閉環(huán)”

文/俞靈琦

讓單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)更簡(jiǎn)單易用，價(jià)格更加可負(fù)擔(dān)，并且更快地推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)走向標(biāo)準(zhǔn)化，成為施威揚(yáng)教授創(chuàng)辦萬(wàn)乘基因的初衷。

在新冠肺炎疫情的沖擊下，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)獲得了更多的重視。其中，單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)在此次防控疫情的過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用。

那么，何為單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)？

單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)于2009年首次被應(yīng)用于胚胎細(xì)胞研究當(dāng)中，2013年《自然》將其評(píng)選為“Method of the Year”。但是，一直以來(lái)，相對(duì)昂貴的成本和復(fù)制的實(shí)驗(yàn)流程限制了其應(yīng)用。隨著測(cè)序變得更加經(jīng)濟(jì)，生物信息學(xué)分析變得更加可靠，從2015年開(kāi)始，單細(xì)胞測(cè)序領(lǐng)域開(kāi)始迅猛發(fā)展。

單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)各個(gè)領(lǐng)域。以癌癥研究為例，研究表明，任何一個(gè)腫瘤都不是一種單一的突變，而是不同細(xì)胞各自不同突變的結(jié)果。而大多數(shù)基于NGS的腫瘤基因檢測(cè)，都是在大量細(xì)胞宏觀(guān)水平上，對(duì)整個(gè)細(xì)胞群進(jìn)行遺傳分析。因此無(wú)法鑒別出細(xì)胞之間的細(xì)微差異，難以鑒別出惡性的細(xì)胞。

對(duì)于生物醫(yī)學(xué)傳統(tǒng)難題，單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)則是在單個(gè)細(xì)胞的水平上，對(duì)其遺傳物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，從而從更精細(xì)的水平觀(guān)察突變?nèi)绾螀f(xié)同作用來(lái)驅(qū)動(dòng)疾病。

作為一家聚焦高通量單細(xì)胞測(cè)序領(lǐng)域的生物醫(yī)藥企業(yè)，上海綰塍生物科技有限公司（下文簡(jiǎn)稱(chēng)“萬(wàn)乘基因”）打造了萬(wàn)乘基因平臺(tái)，該平臺(tái)擁有國(guó)際先進(jìn)的高通量單細(xì)胞多組學(xué)技術(shù)，公司秉持將單細(xì)胞分析從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)提升為標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)級(jí)產(chǎn)品的理念，致力于降低單細(xì)胞研究的技術(shù)門(mén)檻，為基礎(chǔ)科研，臨床醫(yī)學(xué)以及工業(yè)界的廣大用戶(hù)提供高質(zhì)量的單細(xì)胞技術(shù)平臺(tái)與服務(wù)。

開(kāi)發(fā)單細(xì)胞多組學(xué)管線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)全面國(guó)產(chǎn)替代和超越

談及創(chuàng)業(yè)的緣起，萬(wàn)乘基因創(chuàng)始人施威揚(yáng)告訴《華東科技》記者：“我曾經(jīng)是同濟(jì)大學(xué)教授，在學(xué)校中對(duì)于單細(xì)胞測(cè)序領(lǐng)域有很多技術(shù)積累，當(dāng)時(shí)市面上單細(xì)胞測(cè)序產(chǎn)品和服務(wù)都不太成熟，鑒于這是一項(xiàng)較為前沿的新技術(shù)，我決定創(chuàng)業(yè)，開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)單細(xì)胞測(cè)序的系統(tǒng)解決方案?！?/p>

據(jù)了解，從2013年開(kāi)始，施威揚(yáng)著手研究單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)，這距離該項(xiàng)技術(shù)被用于胚胎細(xì)胞研究才過(guò)去4年時(shí)間。施威揚(yáng)表示，盡管單細(xì)胞測(cè)序已經(jīng)走過(guò)了完全依靠人工手動(dòng)操作的早期階段，但即使自動(dòng)化了的單細(xì)胞測(cè)序仍是一項(xiàng)技術(shù)門(mén)檻較高的工作。

“作為一個(gè)新興的跨領(lǐng)域?qū)W科，單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)還在高速發(fā)展和迭代，現(xiàn)有商業(yè)技術(shù)平臺(tái)并不成熟，很多實(shí)驗(yàn)步驟無(wú)法標(biāo)準(zhǔn)化，因此單細(xì)胞研究對(duì)研究者的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ蟾?，但在科研和臨床中，對(duì)這項(xiàng)技術(shù)確實(shí)存在剛性需求?！笔┩P(yáng)說(shuō)。

因此，讓單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)更簡(jiǎn)單易用，價(jià)格更加可負(fù)擔(dān)，并且更快地推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)走向標(biāo)準(zhǔn)化，成為施威揚(yáng)教授創(chuàng)辦萬(wàn)乘基因的初衷。

從2014年開(kāi)始，施威揚(yáng)便帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將研究方向轉(zhuǎn)變?yōu)閱渭?xì)胞測(cè)序技術(shù)的開(kāi)發(fā)，成功地在2018年取得技術(shù)突破，完成高通量單細(xì)胞測(cè)序轉(zhuǎn)錄組平臺(tái)的自主研發(fā)，并申請(qǐng)多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利，其多項(xiàng)研究成果發(fā)布在Science Advances、Bioinformatics、Clinical and Translational Medicine、Nature Structural and Molecular Biology、Genes & Development、Genome Research、Genome Biology等國(guó)際一流期刊雜志中。

在同濟(jì)大學(xué)和中國(guó)海洋大學(xué)任教期間積累的豐富的單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)前沿應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，施威揚(yáng)決定成為國(guó)內(nèi)單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)推廣的先行者。從2018年成立開(kāi)始，萬(wàn)乘基因得以面向市場(chǎng)提供單細(xì)胞技術(shù)商業(yè)服務(wù)，并在2020年一舉拿下數(shù)百萬(wàn)元的科研服務(wù)訂單。對(duì)此，施威揚(yáng)感受頗深：“正是因?yàn)槲覀冊(cè)趩渭?xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的多年耕耘和積累，我們才能夠?yàn)榭蛻?hù)提供復(fù)制單細(xì)胞研究場(chǎng)景的系統(tǒng)解決方案，樹(shù)立我們的技術(shù)和品牌優(yōu)勢(shì)?！?/p>

現(xiàn)有市場(chǎng)上的高通量單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)主要的瓶頸是組學(xué)技術(shù)單一，只能應(yīng)用于少數(shù)幾種組學(xué)。對(duì)此，施威揚(yáng)表示，萬(wàn)乘基因的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)所有組學(xué)的單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)一次性同時(shí)測(cè)定細(xì)胞中的多種組學(xué)信息。與對(duì)標(biāo)的美國(guó)單細(xì)胞測(cè)序標(biāo)桿企業(yè)10×Genomics一樣，萬(wàn)乘基因采用液滴微流控技術(shù)作為基礎(chǔ)平臺(tái)，該技術(shù)具備良好的擴(kuò)展性和通量，而且具有很好的精度和靈敏度。萬(wàn)乘基因系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了多種單細(xì)胞組學(xué)產(chǎn)品線(xiàn)，涵蓋了轉(zhuǎn)錄組、基因組、ATAC、甲基化、ChlP、蛋白組等，處于業(yè)界領(lǐng)先。針對(duì)單細(xì)胞樣品制備和保存難度大的調(diào)整，萬(wàn)乘基因推出了通用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序試劑平臺(tái)，這一技術(shù)和市場(chǎng)上現(xiàn)有平臺(tái)不同，可以使用固定或者冰凍保存的組織和細(xì)胞樣本，大大降低了客戶(hù)的實(shí)驗(yàn)難度。而這些原創(chuàng)技術(shù)的研發(fā)，背后是施威揚(yáng)在單細(xì)胞研究領(lǐng)域多年的耕耘。

當(dāng)前，萬(wàn)乘基因已經(jīng)完成了液滴微流控單細(xì)胞測(cè)序儀的工程開(kāi)發(fā)，并將在2021年上半年開(kāi)放用戶(hù)測(cè)試。同時(shí)，萬(wàn)乘基因的多組學(xué)試劑產(chǎn)品管線(xiàn)也已經(jīng)以科研服務(wù)的方式和多家單位開(kāi)展合作。施威揚(yáng)表示，萬(wàn)乘基因未來(lái)主要定位在提供上游儀器試劑技術(shù)以及下游應(yīng)用平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，為促進(jìn)單細(xì)胞技術(shù)生態(tài)體系早日成熟做出自己的貢獻(xiàn)。

全面扶持下的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)

早在2018年6月，萬(wàn)乘基因選擇注冊(cè)在上海聚科生物園區(qū)（下文簡(jiǎn)稱(chēng)“聚科”）。

對(duì)于為何會(huì)選擇聚科作為孵化基地，施威揚(yáng)坦言：“我們很早就知道聚科是一家專(zhuān)注于生物醫(yī)療領(lǐng)域的園區(qū)，同時(shí)它的地理位置、周邊交通都很符合我們的要求，于是我們便選擇入駐聚科?！?/p>

在萬(wàn)乘基因成長(zhǎng)的過(guò)程中，與許多創(chuàng)業(yè)企業(yè)一樣，遇到過(guò)資金短缺、融資困難以及研發(fā)和運(yùn)營(yíng)如何平衡等問(wèn)題，尤其在新冠肺炎疫情來(lái)襲的時(shí)期，這些問(wèn)題更為突出。

對(duì)于這些難題，聚科準(zhǔn)備了投融資路演、房租減免、積極對(duì)接徐匯區(qū)資金扶持各項(xiàng)政策的方式來(lái)扶持企業(yè)發(fā)展。

在這樣“全方位”的扶持中，萬(wàn)乘基因也邁向了“全方位”發(fā)展的道路。

到目前為止，萬(wàn)乘基因已經(jīng)積累了包括清華，北大，復(fù)旦，交大，中科院，中山醫(yī)院，瑞金醫(yī)院等近百家客戶(hù)，行業(yè)遍及醫(yī)院、大學(xué)、研究所、藥廠(chǎng)以及生物技術(shù)公司。

此外，萬(wàn)乘基因的產(chǎn)品和服務(wù)也獲得業(yè)界的廣泛認(rèn)可，獲得了上海市2019年最具投資潛力50佳企業(yè)，2019年未來(lái)醫(yī)學(xué)100強(qiáng)—微流控領(lǐng)域top5企業(yè)等榮譽(yù)。

對(duì)于高通量單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用前景，施威揚(yáng)信心十足。他表示，高通量單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)應(yīng)用廣泛，可以說(shuō)，任何研究對(duì)象超過(guò)一個(gè)細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)，都可以應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)。

目前，高通量單細(xì)胞測(cè)序較直接的應(yīng)用之一是腫瘤免疫治療的伴隨診斷和用藥指導(dǎo)。但該技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)超于此。例如，在科研服務(wù)市場(chǎng)，該項(xiàng)技術(shù)可用于發(fā)育和干細(xì)胞研究、神經(jīng)生物學(xué)、免疫生物學(xué)、腫瘤生物學(xué)和疾病生物學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域；在制藥領(lǐng)域，可用于藥物、抗體篩選；在臨床市場(chǎng)，可用于IVD試劑盒、分子病理等；在環(huán)境和各個(gè)工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，可應(yīng)用于微生物檢測(cè)等。

從2019年獲得天使輪融資并入駐聚科園區(qū)以來(lái)，在聚科的支持下，萬(wàn)乘基因剛剛獲得數(shù)千萬(wàn)元級(jí)別的Pre-A輪融資。施威揚(yáng)表示，公司將進(jìn)一步完善儀器和試劑平臺(tái)，同時(shí)拓寬高通量單細(xì)胞測(cè)序平臺(tái)的應(yīng)用范圍，通過(guò)完善技術(shù)和服務(wù)，讓單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)的性?xún)r(jià)比更高。

回顧整個(gè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的過(guò)程，施威揚(yáng)感言道：“和之前在大學(xué)中領(lǐng)導(dǎo)課題組不同，創(chuàng)立萬(wàn)乘基因既是挑戰(zhàn)自我的過(guò)程，同時(shí)也讓我真正做了一些對(duì)于生物醫(yī)藥界有貢獻(xiàn)的事情。我們的目標(biāo)是在3年內(nèi)全面實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞測(cè)序平臺(tái)的國(guó)產(chǎn)替代，未來(lái)還將拓展國(guó)際市場(chǎng)，樹(shù)立中國(guó)制造的品牌。”