Science：能一次筛查八种常见癌症的液体活检技术

　　

科学家朝着癌症研究最热门的方向迈出了重要的一步：一个可以及早发现肿瘤的血液检测——CancerSEEK。

约翰霍普金斯大学的肿瘤学教授Nickolas Papadopoulos领导的研究组开发出这个新方法能通过单一血液检测筛查八种常见类型癌症，这主要是根据对DNA和蛋白的综合分析实现的。研究人员在在1005名肿瘤尚未扩散的患者中，证明CancerSEEK检测癌症的特异性高达99%！这意味着健康人出现假阳性结果的可能性非常低。同时检测癌症的敏感性高达69-98%（取决于癌症类型）。

这一研究成果公布在1月18日的Science杂志在线版上。同期Science上也发布了评论性文章。

Papadopoulos解释道：“将特定的生物标记物与早期诊断结合起来，将会改变癌症筛选的现状，这种方法是基于与药物组合治疗癌症相同的原理。”

癌症生物标记物

在癌症转移前尽早做出诊断是未来降低癌症死亡率的的关键之一。但是目前如果医生想深入了解肿瘤，他们的选择很有限。他们可以扫描相关区域、采集组织活检，或监控血液的标志物，如PSA或CA 125。不过，这些都不太理想：成像的分辨率不高，活检是侵入性的，而良好的标志物是少之又少。

而且就传统的癌症标志物而言，普遍的问题是特异性。对于之前探索的大多数生物标志物，正常细胞也会产生，因此并不是肿瘤细胞所独有的。

有两种肿瘤特殊的标记物：循环肿瘤细胞（CTC）是从肿瘤上脱落的活细胞，可能代表了转移的种子；循环肿瘤DNA（ctDNA）则是来自死细胞的遗传物质，通常以DNA短片段的形式存在。这也就是癌症液体活检的特殊标志。

CancerSEEK

为了利用肿瘤这种特殊的循环肿瘤DNA突变，在这篇文章中，研究人员尝试开发了一个小而强大的特异性标记物组合来检测绝大多数癌症中的至少一个突变。而且这种组合的规模还需要尽可能的小，因为这对于减少假阳性结果至关重要，同时也让人能负担得起筛查检测费用。

为此，研究人员分析了上百个基因和40个蛋白标记物，并最终将其数量减少到16个基因和8个蛋白。他们认为，这种分子检测的目的仅仅是进行癌症筛查，而不是通过分析大量癌症相关基因来发现癌症治疗的靶点。

在1005名已被诊断罹患8种常见类型癌症（卵巢癌，肝癌，胃癌，胰腺癌，食管癌，结直肠癌，肺癌或乳腺癌）的I-III期患者以及850名健康对照者实验中，研究人员证明了CancerSEEK检测癌症的特异性高达99%！这意味着健康人出现假阳性结果的可能性非常低。

同时CancerSEEK检测到癌症的敏感性为70%，其中卵巢癌为98%，乳腺癌为33%。对于目前不具备筛查检测的五种癌症（卵巢癌，肝癌，胃癌，胰腺癌和食管癌）而言，其敏感度在69%至98%之间。

而且在某些情况下，CancerSEEK还能提供癌症组织来源的信息，在过去要做到这一点颇为困难。

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肿瘤学教授Kenneth Kinzler博士表示：“高特异性必不可少，因为假阳性结果会使患者接受不必要的进一步检测，来确定癌症是否存在。在我们实验的健康对照中，仅产生了7个假阳性结果。”

此外，文章作者，研发了CancerSEEK检测技术算法的肿瘤和生物统计副教授Cristian Tomasetti博士还指出，“我们的分类方法的一个新颖之处在于，它将观察DNA突变以及几种蛋白表达水平的可能性结合了起来，得出最终的检测结果。另一个新颖之处在于采用了机器学习确保检测能够在83%的患者中把肿瘤准确定位到很少的几个解剖部位。”

目前Cohen等人研究的病人已经基于疾病症状而被确诊罹患转移前癌症。CancerSEEK的终极目标是更早发现癌症，即在疾病出现症状之前发现癌症。虽然目前的检测还不能检测出每一种癌症，但是它能够检测到很多以前很可能不会被发现的癌症。

在大多数最具希望的癌症治疗方法中，如果能在早期癌症检测方面取得进展，那么就能挽救更多人的性命。最理想的状态是，癌症能够被尽早地检测出来，并且通过手术就可以治愈，即使是单纯手术无法治愈的癌症，在其疾病发展程度较低时，对治疗的反应也会更好。

价格

关于癌症检测另外一个关键问题就是价格，研究人员估计，CancerSEEK这种可检测八种癌症的单一血液检测的成本可能低于500美元，这与目前筛检单一类型癌症的检测（如筛检结肠癌的结肠镜检查）费用相当或更低。

原文标题：

Detection and localization of surgically resectable cancers with a multi-analyte blood test