科學研究:提前四年預測患癌風險,這種血檢法真有那麽神?
來源:環球科學
發布時間:2021-06-07
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科學研究:提前四年預測患癌風險,這種血檢法真有那麽神?
圖片來源:Pixabay
多年來,科學家們都致力於開發一種終極的癌症篩查方法——它能對癌症進行準確的早期篩查。由於此時癌細胞尚未擴散,所以能夠進行更有效的治療。發表在《自然·通訊》(Nature Communications)上的一項方法,讓研究者們離這個目標又近了一步。在該研究中,通過血液檢測,該國際團隊在癌症患者出現症狀前,就對幾乎所有患者的病情做出了準確的預測。
“在該研究中,我們展現的是:早在這些人去醫院的4年前,他們的血液中就有信號,表明他們患了癌症。這種發現是史無前例的。”加州大學聖迭戈分校(University of California, San Diego)的生物工程學家Kun Zhang說道,他同時也是這項研究的共同作者。
過去要開發一項血液檢測,往往需要從確認罹患癌症的病人體內抽取血液。然後,研究者會分析血液樣本中的基因突變、DNA甲基化(DNA的一種化學修飾)或特定的血蛋白,從而檢驗他們的血液檢測是否能夠準確地檢測出樣本中的癌細胞。Zhang表示,“這種思路下,所能做到的最好地步,也就是證明你的癌症檢測方法和目前的方法一樣好。想要超越現有的方法,幾乎不可能。”
與之相反,Zhang和他的同事從無癌症症狀的人群中收集血液樣本。自2007年始,他們在中國泰州先後招募了多於12.3萬位健康的誌願者,並每年為他們進行健康檢查。為此,他們還專門修建了倉庫,以存儲獲得的超過160萬個血液樣本。在此後的10年內,其中大約有1000名誌願者患上癌症。


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Zhang和其同事專注於為最常見的五種癌症開發檢測方法,包括胃癌、食道癌、結直腸癌、肺癌和肝癌。他們開發的方法名為PanSeer,它可以檢測DNA的甲基化模式。這些甲基修飾可以改變基因的活性。已有研究表明,異常的甲基化可以被視為多種癌症的征兆,包括胰腺癌和結腸癌。
PanSeer方法首先需要從血液樣本中分離得到DNA,然後測量DNA中最可能預示癌症的500個位點的甲基化情況。最後通過一個機器學習算法,將檢測結果轉化成一個分數,以指示受試者患病的可能性。在受試者中,有191位後來患有癌症。以191位健康人的血液樣本作為對照,結果顯示,PanSeer能在症狀出現前,最早提前4年檢測到癌症。該方法的準確率約90%,假陽性為5%。
這項新研究“為目前仍在開發的基於血漿的癌症篩查檢測提供了幾種有趣的思路”,華盛頓大學醫學院(University of Washington School of Medicine)的分子病理學家Colin Pritchard表示,他並未參與到此項研究中。但Pritchard也表示,在該檢測用於臨床實踐前,還需要由另一支團隊在另一組人群中重複該研究,從而對研究結果進行獨立檢驗,這是至關重要的一步。
倫敦大學學院(University College London)的婦科癌症教授Usha Menon,同樣未參與此項研究,但仍給予了高度評價。他評論道Zhang和其同事開發的方法是一個可靠的、初步的基礎檢測,這是向商業化的癌症篩查產品邁出的“重要的第一步”。“這些作者並未表示目前該方法可應用於臨床,”Menon說,“相反,他們很清楚,他們隻是展示了相較於常規診斷,該方法可以最多提前四年對幾種癌症進行檢測,並為其提供了可靠的、初步的證明。
Menon進一步表示,該測試最有可能首先用於高風險人群。並且研究者還需要開發出第二組測試,讓臨床醫生能夠辨別特定的癌症類型以及排除假陽性。


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Zhang相信通過進一步的工作,可以開發出該功能,他也讚成的確還需要更多的研究。Zhang表示,重複這樣大規模的研究,存在許多挑戰,因此接下來的研究很可能會由政府和工業界合作完成。最理想的檢測方法應該像Zhang的研究一樣,針對那些最常見、致死率也最高的癌症。“對於一些癌症來說,早期診斷意義重大。”Zhang說。比如他和同事目前正在研究的對象——胰腺癌。
但Prichard提醒道,即使針對癌症的血液檢測成為現實,它很可能也無法在病人出現症狀前檢測出所有的癌症。“有些癌症可能提前期非常長,但也有些癌症提前期很短,”Prichard說,“對發展較快的癌症,即使人們每年都做癌症篩查,可能也無法檢測到。”另一方麵,由於一些癌症並不在血漿中產生可測量的信號,因此可能永遠也無法通過血液檢測進行診斷。
“盡管我們還未能開發出一個基於血液的泛癌症篩查方法,但這並不是不可能,”Pritchard表示,“目前已經有好幾個大項目致力於此,未來仍有希望。”
撰文:Rachel Nuwer是一名自由新聞工作者,也是《偷獵:野生動物販運的黑暗世界》(Poached: Inside the Dark World of Wildlife Trafficking, Da Capo Press, 2018)一書的作者。她居住在美國紐約布魯克林。
翻譯:洪藝瑞
審校:潘燕婷
引進來源:科學美國人
引進鏈接:https://www.scientificamerican.com/article/experimental-blood-test-detects-cancer-up-to-four-years-before-symptoms-appear/



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