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學科前沿
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盤點 | 2019這一年,癌癥檢測技術的發展與變革
 
時間:2019-12-06
作者單位:健康界
作者:
呼吸就能檢測癌癥?
新型呼吸測癌技術臨床試驗在英國開展
1月3日,英國癌癥研究會發布消息,研究人員將對一種新型呼吸測癌技術開展臨床試驗,若技術發展成熟則有望帶來簡單、高效的癌癥前期檢測方法。
該臨床試驗由英國癌癥研究會劍橋中心研究人員領銜開展。據研究人員介紹,在人體正常的新陳代謝過程中,細胞的生化反應會使人體呼出的氣體中含有一類被稱為“揮發性有機化合物”的分子。由于癌癥患者的正常新陳代謝被打破,因此可以通過此類揮發性有機化合物發生的細微變化進行癌癥診斷。
按照計劃,1500名志愿者參與其中,研究人員將收集相關樣本用于對比分析呼出氣體中揮發性化合物的變化,并嘗試分析這些變化會不會幫他們檢測出不同的癌癥類型,例如食道癌、胃癌等。
領導該實驗團隊的劍橋中心教授麗貝卡•菲茨杰拉德說,“我們希望通過此次試驗找到用于開展癌癥早期檢測的一些呼吸特征,這是完善該技術的關鍵一環。”
Nature:基于DNA細胞核內包裝模式的血液檢測法可檢測7種癌癥
5月29日,美國約翰霍普金斯大學的研究人員在《Nature》雜志網絡版上,報道了一種新型血液檢測法——DELFI測試。
該研究主要作者Jillian Phallen解釋說:“由于各種原因,癌細胞基因組的包裝方式是無序的,也就是說當癌細胞死亡時它們會以混亂的方式將DNA釋放到血液當中。DELFI測試會對這種游離的DNA(cfDNA)進行檢測,偵察基因組不同區域DNA大小和數量的異常情況,以此來幫助識別癌癥。”
 
作者利用DELFI測試,在208名患者體內準確地檢測到癌癥DNA,結果顯示,215例健康的血液樣本中僅有4例誤診。
研究的共同作者Robert B. Scharp博士表示,DELFI能同時分析基因組中百萬計序列,揭示與特定組織相關的差異。這樣不僅能夠判斷片段是否為癌癥樣本,還能夠指出癌癥細胞來源,比如乳腺癌、結腸癌或肺癌。研究人員表明,通過人工智能來識別癌癥患者血液中DNA片段的異常模式,可以在多達75%的病例中確定癌癥組織起源。當DELFI與基因突變的cfDNA結合分析時,可以準確診斷出91%的癌癥病例。
Investigative Radiology:利用超聲波或可檢測早期癌癥
8月,赫瑞瓦特大學科研人員在《Investigative Radiology》雜志發表論文,公布了一種新超聲波技術。這項技術使用物理學方法來觀察單個微泡行為,結合新算法生成微泡路徑的血管圖,再通過觀察腫瘤中血液的流向圖像,進行癌癥征兆的早期判斷。
 
臨床醫生通常會使用微泡來增加超聲圖像對比度,這些在脂質殼中的微小烴類氣體囊被注入患者血液中,用以診斷肝臟和其他疾病。微泡路徑能夠生成血管圖,通過觀察可以準確地描繪腫瘤血液的流向。
研究人員表示重大疾病可以改變人體血液流動,這意味著該技術可以用于多種病例,或能更早發現癌癥征兆。這些超分辨率圖像的細節遠遠超出掃描儀的物理限制,正常情況下患者腹部掃描細節不小于1mm,而新圖像細節將在此基礎上再縮小10倍。
BJC:血液樣本篩選新手段,可提前兩年發現卵巢癌患者
 
9月10日刊登在國際雜志British Journal of Cancer上的研究報告中,來自貝爾法斯特女王大學的科學家們開發出了一種新型卵巢癌檢測手段,與目前方法相比能夠提早兩年對卵巢癌進行診斷。
研究者發現,整合四種特殊蛋白質的生物標志物檢測盤,具有能夠有效揭示上皮性卵巢癌的可能性,研究人員隨后利用這些生物標志物開發出了一種篩選型檢測手段。
這項研究中,研究人員對80名參與者的血液樣本進行了長達7年的追蹤分析,研究者Bobby Graham解釋道,“首先我們發現新型的生物標志物檢測盤,能夠快速對上皮性卵巢癌進行檢測,隨后我們開發出了一種篩選手段來檢測這種生物標志物檢測盤,使其成為一種相對簡單的診斷手段。”研究者表示,這種新型算法能夠對參與者的血液進行篩選,并標記與癌癥相關的異常蛋白水平。
研究人員Graham補充道:“本文研究結果非常鼓舞人心,目前我們希望在更廣泛的樣本中進行研究,并利用相關的研究數據來倡導科學家們開展更大規模人群的卵巢癌篩查計劃。”
一滴尿液方可診斷癌癥——N-NOSE生物檢測法
10月2日,日本HIROTSU生命科學生物研發公司表示只需一滴尿液便可確診癌癥,該研究將于2020年1月正式投入使用。
該檢測法檢測費用約為600多人民幣一次,檢測所需1周~1個月左右。
 
N-NOSE全稱Nematode NOSE,是一種利用線蟲的嗅覺來檢測癌癥的生物檢測技術。
線蟲大多生活在土壤、淡水或海水中,繁殖能力強、造價低廉,通常攜帶比犬類多1.5倍的嗅覺額受容體遺傳因子,能辨別微妙細微差別。
研究稱,線蟲偏愛癌細胞的氣味,更喜歡接近癌癥患者的尿液而對健康人尿液避之不及。該臨床試驗中,共對242人尿液進行測試,其中24名癌癥患者中23人結果呈陽性,218名健康人示中207人呈陰性,癌癥確診準確率達到95.8%,高于同期進行的血液腫瘤標注物的檢查準確率。
“S5”HPV自檢,居家早篩或可成未來趨勢
11月3-5日,NCRI癌癥年會于英國召開,會議期間倫敦瑪麗女王大學的Belinda Nedjai教授公布“S5”自檢研究成果。該研究顯示,女性在家中可以通過自行收集尿液或陰道標本通過S5方法自檢發現癌前突變(3期及以上宮頸上皮內瘤變,CIN 3+)。
相比于幾十年來的巴氏涂片檢查,S5檢測法非侵襲性,可減少檢測者的痛苦。該研究共納入600名因篩選存在異常細胞學、HPV陽性而擬行陰道鏡檢查的女性,參研者在家里使用研究提供的標準設備收集尿液標本,這些標本經由研究人員采用S5家庭自檢方法進行檢測。S5可以檢測四種癌癥類型,包括人類乳頭瘤病毒(HPV)和人類基因EPB41L3。為了進一步比較,所有標本還通過了BD Onclarity HPV化驗。
在提供的600份女性陰道自檢標本和503份尿液標本中,S5檢測可以很好地鑒別尿液和陰道標本中是否存在HPV,并區分是否存在CIN3或更高級別的病變。研究還顯示,S5可以有兩種不同應用:一是HPV陽性女性進行S5檢測,因為與單純檢測HPV16或18相比,S5能夠鑒定出96%的CIN3病變,而HPV16或HPV18陽性只能鑒定73%的CIN3病變。
二是S5作為獨立檢測方法,無需事先進行HPV檢測,經界值調整后,可以確診85%以上的HPV陽性患者。
簡單的血液檢測法,或將解決乳腺癌檢測“難題”
11月3日,英國諾丁漢大學的研究人員在NCRI(美國國家癌癥研究所)會議上提出了一種“血液檢測法”,并指出這種血液檢測方法或許可以通過篩查人體內某些特定抗體的存在,可以在乳腺癌癥狀出現的5年前進行判斷。
 
乳腺癌會在人體內產生乳腺癌特有的“腫瘤相關抗原”(tumor-associated antigens ——TAAs),這種特異抗原被人體免疫系統識別后會激發免疫反應,誘導人體產生特異性抗體,而非癌患者體內不具有此種抗體。
研究人員共采集90位乳腺癌患者和90位非癌志愿者的血樣(對照組)。利用目前已知與血液癌癥有關的40種TAAs和目前未知與此類癌癥有關聯的27種TAAs來篩選血樣,檢測血樣中是否存在能與乳腺癌特異TAAs反應的抗體,同時計算出了該檢測真陽性和真陰性結果正確率,結果顯示當面板中存在的TAAs越多,血液測試結果將會越準確。
“我們的研究結果表明乳腺癌確實能誘導人體產生針對面板內乳腺癌特異TAAs的自身抗體”。研究人員Alfattani表示還需要進一步的開發和驗證這個檢測方法,但是這些令人鼓舞的結果表明人們已經有可能利用血液測試檢測出早期乳腺癌的信號。一旦提高了檢查的準確性,就可能使用簡單的血液檢查更早地檢測到疾病。”
目前該團隊研究人員正在通過含9個TAAs的面板對來自800名乳腺癌患者的血液樣本進行測試,他們希望能夠進一步的提高測試結果的準確性。
滴血測癌,2小時,13種癌癥,可信么?
近期日本東芝公司發布了滴血測癌新突破,預計明年啟動試驗。該項目是通過檢測血液中MicroRNA分子的種類和濃度來檢測早期階段的13種癌癥。
microRNA是一種微小的非編碼RNA分子,是在基因表達過程中的關鍵調節器。而人類的多種癌癥與microRNAs的表達失調直接相關。它來源于細胞的分泌液,并存在于多種體液中,包括血液,唾液和尿液。在這些體液中它們的含量是穩定的,這使得microRNA成為理想的癌癥檢測生物性指標和癌癥早期診斷的熱點領域。
血液檢測往往需要足夠多的樣本量來獲取生物性指標,而且由于檢測過程對樣本具有破壞性,一個樣本只能一次性地被用于某種檢測。于是,東芝的研究人員開發了一種多重系統,采用了一種電化學DNA芯片,能夠同時量化不同的靶序列(target sequence)。
但因之前臭名昭著的女版喬布斯“硅谷騙局”,人們對此項技術的可信度表示懷疑態度。與之前空口無憑不同的是,東芝公司這次確實給出了一些實驗結果。結果表明,新開發的DNA芯片可用于從血清中提取的miRNA的多路實時LAMP定量,實驗可在2小時內完成。但至于真正效果如何,我們則需要等待東芝更多的試驗結果了。
其實,通過血液檢測早期癌癥并不是一個新型的研究方向,科研人員一直致力于發展這種靈敏、方便的檢測方法。不論是血液檢測,尿檢,亦或是呼吸檢測,我們的醫學發展都在適應社會境況不斷地朝向更加簡便、利民的方向前進,努力讓醫療以更經濟化的方式面向更廣的受眾群體。在此致敬2019年每一位為醫學研究貢獻力量的科研人員們!
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