【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 供給上述團(tuán)隊(duì)各 200血清樣品 (結(jié)直腸癌患者和正常人各若干 )，要求各團(tuán)隊(duì)用自己的方法，用半年到一年的時(shí)間，預(yù)測(cè)每個(gè)樣品來(lái)自癌癥患者或正常人，再把預(yù)測(cè)結(jié)果提交 EDRN，最后集中開(kāi)會(huì)宣布結(jié)果。結(jié)果每個(gè)合作開(kāi)發(fā) 早期 檢測(cè)癌癥抗原蛋白芯片技術(shù) 商業(yè)計(jì)劃書 第 頁(yè) 共 68 頁(yè) 23 團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率都 未能達(dá)到原定指標(biāo) 。深究他們失敗的原因，乃該技術(shù)還存在一系列缺陷，這些缺陷是這次測(cè)試失敗的直接原因， 這些缺陷也限制了該技術(shù)進(jìn)一步走 向產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)。這三個(gè)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在仍被這些缺陷所困擾，茫然不知所措。這些缺陷中，最主要的兩個(gè)是 : 第一，該技術(shù)還欠缺穩(wěn)定性，兩個(gè)完全獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)，可得到差異很大的結(jié)果；第二，芯片上數(shù)據(jù)點(diǎn)之間變異大大高于抗體個(gè)體間的變異，從而大幅降低預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率。 三 、本項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)抗原蛋白芯片癌癥檢測(cè)技術(shù)的獨(dú)創(chuàng)性 與上述美國(guó)的三個(gè)團(tuán)隊(duì)不同的是，我們團(tuán)隊(duì)成員知識(shí)面寬廣，兼有美國(guó)遺傳學(xué)博士、美國(guó)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)碩士、荷蘭分子生物學(xué)碩士，在歐洲、美洲十多年留學(xué)期間，一直從事生物標(biāo)志物研究，因此具有多門交叉學(xué)科的分析判斷能力。該團(tuán)隊(duì)利用擁有多學(xué) 科知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過(guò)十多年在國(guó)外潛心研究探索和積累，在抗原蛋白芯片癌癥檢測(cè)技術(shù)上取得突破，發(fā)現(xiàn)了抗原芯片走向產(chǎn)業(yè)化的主要技術(shù)缺陷，并解決 了 這些主要技術(shù)缺陷。與上述三個(gè)團(tuán)隊(duì)不同的還有，本團(tuán)隊(duì)直接動(dòng)手和負(fù)責(zé)抗原芯片包括文庫(kù)構(gòu)建、克隆篩選、芯片制作、克隆血清雜交、圖像掃描、數(shù)據(jù)讀取、統(tǒng)計(jì)分析的每一個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)和分析，對(duì)抗原芯合作開(kāi)發(fā) 早期 檢測(cè)癌癥抗原蛋白芯片技術(shù) 商業(yè)計(jì)劃書 第 頁(yè) 共 68 頁(yè) 24 片技術(shù)的每一環(huán)節(jié)都有親身的體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)。該團(tuán)隊(duì)制作和得到的芯片掃描圖，圖像清析、點(diǎn)陣整齊、背景信號(hào)小、陽(yáng)性信號(hào)強(qiáng)、重復(fù)信號(hào)接近、同一樣品芯片間重復(fù)性高，這些高質(zhì)量數(shù)據(jù)點(diǎn)為準(zhǔn)確檢測(cè)提供了良好基 礎(chǔ)。該團(tuán)隊(duì)還首創(chuàng)性地將拉丁方實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用于芯片點(diǎn)樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，這樣大大消除了同一芯片上各點(diǎn)間的變異 (行間變異，列間變異 )，突顯抗體結(jié)合樣品間的差異反應(yīng)，從而大幅提高檢測(cè)的準(zhǔn)確率。該團(tuán)隊(duì)還首創(chuàng)性地用多模型交互驗(yàn)證(Multimodel CrossValidation)統(tǒng)計(jì)策略替代傳統(tǒng)的單模型交互驗(yàn)證策略，用幾千個(gè)統(tǒng)計(jì)模型同時(shí)預(yù)測(cè)一個(gè)樣品，從而為每一個(gè)未知樣品得到更加準(zhǔn)確的無(wú)偏估計(jì) (unbiased estimate)。該團(tuán)隊(duì)還將統(tǒng)計(jì)學(xué)的包裹 (bagging)技術(shù)用于癌癥預(yù)測(cè)，進(jìn)一步提高準(zhǔn)確率。該團(tuán)隊(duì)這些獨(dú)創(chuàng) 的思路和方法，成功地解決了上述三個(gè)團(tuán)隊(duì)均未能解決的問(wèn)題，得到的結(jié)果重復(fù)性高，兩個(gè)完全獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)，可得到相似的結(jié)果 。 成功地縮小系統(tǒng)和隨機(jī)誤差，得到較高的、可靠的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。下圖為該成員負(fù)責(zé)的肺癌項(xiàng)目的癌癥病人和正常人蛋白芯片四個(gè)亞方格 (一張芯片共有 4X8=32個(gè)亞方格 )的掃描圖。該圖顯示癌癥病人和正常人的血清與抗原蛋白的明顯差異反應(yīng)，每個(gè)抗原蛋白在每張芯片上有四個(gè)重復(fù)。 合作開(kāi)發(fā) 早期 檢測(cè)癌癥抗原蛋白芯片技術(shù) 商業(yè)計(jì)劃書 第 頁(yè) 共 68 頁(yè) 25 第四章 : 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)階段及投資需求 一、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)階段 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)階段從 300 平米實(shí)驗(yàn)室建設(shè)完畢起始，本項(xiàng)目總共由四個(gè)開(kāi)發(fā)階段組成。本 項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)是在已經(jīng)得到肺癌檢測(cè)小試結(jié)果（準(zhǔn)確率 85%）的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此重復(fù)肺癌結(jié)果，得到肺癌檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)為第一階段。在第一階段的基礎(chǔ)上，第二階段的任務(wù)是將技術(shù)向肝癌、胃癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌、和食管癌擴(kuò)展，得到能同時(shí)檢測(cè)這六種癌癥的檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)。第二階段為小規(guī)模（年產(chǎn) 100 萬(wàn)片）生產(chǎn)蛋白芯片，小規(guī)模提供區(qū)域性癌癥檢測(cè)服務(wù)。第三階段為大規(guī)模（年產(chǎn) 1000 萬(wàn)片）將癌癥檢測(cè)服務(wù)向全國(guó)輻射。建議以循序漸進(jìn)、但各階段緊密相連的方式向前推進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)本技術(shù)在全國(guó)（全世界）的應(yīng)用。整個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)間將有六年的跨度。階段與 階段間有部分重疊。表二列出了各個(gè)階段跨越的時(shí)間；表三列出了各開(kāi)發(fā)階段需完成的任務(wù)及資金需求；表四列出了 年產(chǎn) 301000 萬(wàn)片芯片 產(chǎn)品 廠房及人員需求。 表二、項(xiàng)目各開(kāi)發(fā)階段時(shí)間跨度圖示 第一年 第二年 第三年 第四年 第五年 第一階段 第二階段 合作開(kāi)發(fā) 早期 檢測(cè)癌癥抗原蛋白芯片技術(shù) 商業(yè)計(jì)劃書 第 頁(yè) 共 68 頁(yè) 26 第三階段 預(yù)備階段： 裝修實(shí)驗(yàn)室、購(gòu)買儀器設(shè)備。 第一階段： 重復(fù)肺癌結(jié)果，并將技術(shù)向肝癌、胃癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌、和食管癌擴(kuò)展，得到能同時(shí)檢測(cè)這六種癌癥的檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)，時(shí)間跨度 2 年。 第二階段： 小規(guī)模（年產(chǎn) 100 萬(wàn) 片）生產(chǎn)蛋白芯片，小規(guī)模提供癌癥檢測(cè)服務(wù)。時(shí)間跨度 1 年半。 第三階段： 為大規(guī)模（年產(chǎn) 1000 萬(wàn)片）癌癥檢測(cè)服務(wù)，為將癌癥檢測(cè)服務(wù)向全國(guó)輻射，時(shí)間跨度一年半。 表三、各開(kāi)發(fā)階段需完成的任務(wù)及資金需求（萬(wàn)元人民幣）： 階段 任務(wù) 資金需求 第一階段 2 年 （假 300 平米設(shè)實(shí)驗(yàn)室裝修就緒，） （儀器設(shè)備購(gòu)置，需 2 個(gè)月安裝設(shè)備） 肺癌、肝癌、胃癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌、和食管癌抗原蛋白克隆獲得，克隆篩選，第一代芯片血清雜交，數(shù)據(jù)讀取分析，建模預(yù)測(cè)，蛋白克隆序列分析； 方法專利申請(qǐng)； 第二代（驗(yàn)證）芯片血清雜交，數(shù)據(jù) 讀取分析，建模預(yù)測(cè)； 肺癌、肝癌、胃癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌、和食管癌標(biāo)志物專利申請(qǐng)； 臨床測(cè)試，申請(qǐng)藥監(jiān)局批文。 裝修 60 儀器 510 運(yùn) 轉(zhuǎn) 費(fèi)1110 合作開(kāi)發(fā) 早期 檢測(cè)癌癥抗原蛋白芯片技術(shù) 商業(yè)計(jì)劃書 第 頁(yè) 共 68 頁(yè) 27 第二階段 一年半 （按 100萬(wàn)片計(jì)） 1600 平米廠房、生活區(qū)、及配套實(shí)施建筑裝修，儀器設(shè)備購(gòu)買安裝，招募人員，建立管理體系，組織生產(chǎn)。 建設(shè) 560 儀器 3690 運(yùn)轉(zhuǎn) 1040 第三階段 （按 1000萬(wàn)片計(jì)） 一年半 10000 平米廠房、生活區(qū)、及配套實(shí)施建設(shè)裝修，儀器設(shè)備購(gòu)買安裝，招募人員，建立管理體系，組織生產(chǎn)。 產(chǎn)房 3360 儀器 3200 運(yùn)轉(zhuǎn) 2020 總計(jì) 44630 總投資需 4 億 4630 萬(wàn)元。 表四、年產(chǎn) 101000 萬(wàn)片芯片成品廠房及人員需求 芯片數(shù) （萬(wàn)片） 廠房面積（平米） （低限） 設(shè)備投資（萬(wàn)元） 人員 （大學(xué)畢業(yè)） 人員 （高中畢業(yè)） 30 240 1200 3 9 100 1600 3000 30 50 1000 10000 30000 50 200 二、第一階段 肺癌抗原蛋白檢測(cè)芯片產(chǎn)品臨床前階段開(kāi)發(fā)進(jìn)度 抗原蛋白癌癥檢測(cè)芯片的開(kāi)發(fā)擬分階段進(jìn)行，首先開(kāi)發(fā)肺癌抗原蛋白檢測(cè)芯 片。 抗原基因文庫(kù)構(gòu)建 年 抗原基因篩選 年 抗原克隆芯片構(gòu)造 年 合作開(kāi)發(fā) 早期 檢測(cè)癌癥抗原蛋白芯片技術(shù) 商業(yè)計(jì)劃書 第 頁(yè) 共 68 頁(yè) 28 抗原血清雜交 年 基因克隆選擇分析、癌癥統(tǒng)計(jì)模型建造 年 檢測(cè)特異性、靈敏性測(cè)試 年 獨(dú)立實(shí)驗(yàn)檢測(cè)特異性、靈敏性測(cè)試 年 綜合統(tǒng)計(jì)分析，完成臨床測(cè)試前所有實(shí)驗(yàn) 年 抗原克隆篩選 開(kāi)發(fā)進(jìn)度有約 年的誤差 , 最快 年，最慢 2 年 半 ，可完成臨床測(cè)試前所有實(shí)驗(yàn) 。 三、完成各開(kāi)發(fā)階段的成果和意義 抗原基因文庫(kù)構(gòu)建 基因克隆選擇分析 , 癌癥統(tǒng)計(jì)模型建造 檢測(cè)特異性 , 靈敏性測(cè)試 獨(dú)立實(shí)驗(yàn)檢測(cè)特異性 , 靈敏性測(cè)試 綜合統(tǒng)計(jì)分析 ,完成臨床測(cè)試前所有實(shí)驗(yàn) 抗原克隆芯片構(gòu)造 抗原血清雜交 合作開(kāi)發(fā) 早期 檢測(cè)癌癥抗原蛋白芯片技術(shù) 商業(yè)計(jì)劃書 第 頁(yè) 共 68 頁(yè) 29 第一階段： 重復(fù) 肺癌 結(jié)果，將技術(shù)向肝癌、胃癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌、和食管癌擴(kuò)展，共 需 投入 1680萬(wàn)元 最快 ，最慢 2年半，正常 2完成 第一階段 的 任務(wù) :早期癌癥檢測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到 85%以上，爭(zhēng)取達(dá)到 90%。 完成申請(qǐng)這 6種 癌的 專利 。 完成 第二階段 的任務(wù)后，我們將獲得： 1) 一組相應(yīng) 癌 癥(肺癌、 肝癌、胃癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌、或食管癌 )的抗原蛋白生物標(biāo)記物； 2)建立與該組抗原蛋白生物標(biāo)記物相匹配的一套完整的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析流程； 3)一套檢測(cè)早期相應(yīng) 癌 癥的臨床分析檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)和相應(yīng)的試劑盒； 完成 第二階段任務(wù) 的意義： 1) 可保證公司在技術(shù)與專利上遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先將來(lái)可能的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手； 2) 知識(shí)產(chǎn)權(quán)的價(jià)值 12億 元(取決于每各 癌 癥 技術(shù) 的 準(zhǔn)確率 ， 如 準(zhǔn)確率 85%值 2億 元 ， 90%值 3億 元 )； 3)這 些技術(shù)將改變世界現(xiàn)有早期腫瘤檢測(cè)方法，并將影響相關(guān)治療過(guò)程 ， 費(fèi)用及存活率。 產(chǎn)生一定的社會(huì)影響。 第二階段：臨床測(cè)試 ， 申請(qǐng)藥檢局批準(zhǔn)與 小批量生產(chǎn)，再 需 投入 5590萬(wàn)元 。 投入 300萬(wàn)元用于臨床測(cè)試與申請(qǐng)藥檢局批準(zhǔn) 。 加 50 名員工 ， 20 臺(tái)點(diǎn)樣儀 ， 在 1600 平方米標(biāo)準(zhǔn)生化實(shí)驗(yàn)合作開(kāi)發(fā) 早期 檢測(cè)癌癥抗原蛋白芯片技術(shù) 商業(yè)計(jì)劃書 第 頁(yè) 共 68 頁(yè) 30 室內(nèi)，每年可生產(chǎn) 100 萬(wàn)抗原蛋白芯片。 用一年半 時(shí)間 完成第二階段的所有任務(wù) 。 在不能批量生產(chǎn)前，每個(gè)芯片應(yīng)賣 500 至 700 人民幣而不是三 ， 四百人民幣，因?yàn)槲覀冇谐疆?dāng)前世界水平的技術(shù)，可以定價(jià) 。 表五、小規(guī)模芯片生產(chǎn)規(guī)模效益測(cè)算 產(chǎn)量 （萬(wàn)片 /年） 銷售價(jià)格 （元 /片） 銷售 收入 （萬(wàn)元） 單位 成本 （元 /片） 生產(chǎn) 成本 （萬(wàn)元） 利潤(rùn) 總額 （萬(wàn)元） 10 500 5000 200 2020 1940 30 500 15000 200 6000 5970 50 500 25000 200 10000 9900 *注解 ： 以上僅僅是基于每片出廠價(jià) 500 元預(yù)測(cè)的效益。并沒(méi)有包括如果建立檢測(cè)服務(wù)銷售網(wǎng)所需的投資及可能的回報(bào)。因?yàn)椴煌臋z測(cè)服務(wù)銷售模式差異巨大，必須 經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的驗(yàn)證方可大面積推廣?，F(xiàn)暫不予以考慮。因小批量主要針對(duì)相對(duì)富裕的人群，零售價(jià)在 700900 元之間比較合理（與現(xiàn)在的核磁共振價(jià)差不多） 。 完成 第二階段任務(wù) 的意義： 1)藥檢局批準(zhǔn) ； 2)得到初步經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)的結(jié)論哪種檢測(cè)服務(wù)銷售方法更適用于中國(guó)。 3) 使公司自負(fù)盈虧，公司 每年獲得 5 億元總產(chǎn)值，9900 萬(wàn)元人民幣的利潤(rùn)總額 。 就算沒(méi)有外部資金投入，公司也可以從銀行直接貸款 不斷 “ 自然 ” 地向前發(fā)展（要超高速發(fā)展 ,或 成為世界級(jí)公司 5290 萬(wàn)人民幣是 遠(yuǎn)遠(yuǎn) 不夠合作開(kāi)發(fā) 早期 檢測(cè)癌癥抗原蛋白芯片技術(shù) 商業(yè)計(jì)劃書 第 頁(yè) 共 68 頁(yè) 31 的 ）。 第三階段：年產(chǎn) 1000 萬(wàn)片 肺癌抗原 蛋白芯 片 ,再需投資3 億 7360萬(wàn)元人民幣 如果有準(zhǔn)確率高、能早期檢測(cè)、無(wú)創(chuàng)傷、價(jià)格適中的早期檢測(cè)手段，在全國(guó)范圍篩查癌癥發(fā)病高危人群勢(shì)所必然。高危人群包括： 1）有家庭癌癥遺傳病史； 2）易誘發(fā)癌癥職業(yè)行業(yè)的從業(yè)者； 3）年齡 50 歲以上者； 4）吸煙者。保守的估計(jì)，高危人群的總數(shù)也要超過(guò)三億人 。 即使每年只有三十分之一的高危人群參加篩選，每年至少也有一千萬(wàn)張芯片的需求；如果每年有十分之一的高危人群參加篩選，每年至少就有三千萬(wàn)張芯片的需求 。 表六、 年產(chǎn) 3001000 萬(wàn)片 肺癌抗原 蛋白 芯片成品廠房 ， 設(shè)備需求 投資粗略估 算 年產(chǎn) 3001000萬(wàn)片芯片成品廠房 ， 設(shè)備需求 芯片數(shù)（萬(wàn)片） 廠房面積（平米）（低限） 設(shè)備投資（萬(wàn)元） 人員（大學(xué)畢業(yè)） 人員（高中畢業(yè)） 300 2400 3000 4060 60120 1000 8000 30000 6080 180220 表七、 批量生產(chǎn) 肺癌抗原 蛋白芯片生產(chǎn)規(guī)模效益測(cè)算 (基于每片出廠價(jià) 300元 ) 產(chǎn)量 （萬(wàn)片 /年） 銷售價(jià)格 （元 /片） 銷售 收入 （萬(wàn)元） 單位 成本 （元 /片） 生產(chǎn) 成本 （萬(wàn)