作者:李惠钰 来源:中国科学报 发布时间:2020/8/30 13:25:11
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液体活检:无“痛”查癌可靠吗?

 

每年,无数人的生命被癌症夺走。如果能在癌症早期阶段就做出准确的诊断,将帮助患者赢得更多的治疗时间,“液体活检”技术应运而生。液体活检即通过检查各种体液,来检测癌症和监测疾病进展。近日,多项液体活检技术取得突破。

来自纪念斯隆·凯特琳癌症中心和威尔·康奈尔医学研究所的研究团队在《细胞》发文称,由肿瘤和免疫细胞释放的细胞外囊泡和颗粒(EVP),携带可靠的生物标志物,可用于早期诊断多种癌症,并确定癌症的类型。

无独有偶,《柳叶刀—胃肠病学和肝病学》也报到了一项在研血液检测技术NIS4,这种无创诊断方法可用于识别合并代谢风险因素的高危非酒精性脂肪性肝炎(NASH),有助于减少低危患者不必要的肝脏活检。

随着技术的不断进步,不久的将来,液体活检有望让更多癌症患者免受“活检”的痛苦,把癌症扼杀在萌芽之中。不过,就目前来看,液体活检彻底替代组织活检,仍需时日。

发现全新生物标志物

“癌症的形成是个长期的过程,在细胞刚刚发生癌变但却还没有形成癌灶之前,就会在体液中产生一些游离的‘破坏分子’。”南京大学生命科学学院教授朱海亮告诉《中国科学报》,液体活检通过非侵入性取样,如血液、唾液、尿液等,利用高通量测序技术、过滤、捕获或富集体内肿瘤细胞的基因组信息,从而找出癌症的蛛丝马迹。

目前,液体活检的四种主要肿瘤来源的生物标志物分别是循环肿瘤细胞(CTCs)、循环肿瘤DNA(ctDNA)、外泌体和循环RNA。威尔·康奈尔医学研究所教授David Lyden团队则另辟蹊径,不是分析DNA片段,而是侧重于检查EVP中包含的各种蛋白质。

EVP是细胞分泌的小颗粒,大小只有纳米级别。它们像快递包裹一样,外层有膜,里面可以装RNA、DNA、蛋白质、代谢产物和脂质等活性分子。这些小包裹可以介导细胞间信号传导,调节基质组织,甚至调节炎症和免疫反应,还可以穿越血脑屏障,并以高度的特异性被“吞”入细胞。

“一小管血液中就含有数十亿EVP,这意味着,癌症患者有大量的癌症相关EVP可供临床医生用来诊断。”David Lyden表示,肿瘤在生长、转移的过程中都会释放EVP,并以这种方式通知身体的其他部位做好迎接癌细胞的准备。因此,理论上通过检查不同EVP的内容物,可以推断出癌症的信息。

同样,生物制药公司GENFIT研发的NIS4技术,则筛选出4个独立且能形成最佳整体诊断性能的生物标志物——miR-34a -5p,与脂肪变性/炎症/肝细胞气球样变有关;alpha-2巨球蛋白,肝纤维化标志物;YKL-40,肝纤维化标志物;糖化血红蛋白(HbA1c),代谢/胰岛素抵抗标志物。

研究人员称,NIS4技术在这4个标志物综合分析的基础上,无需再结合年龄、性别、体重指数(BMI)或转氨酶浓度这些指标进行评估,就可以识别合并代谢风险因素的高危NASH患者。

在接受《中国科学报》采访时,厦门市第五医院检验科主任张军能评价道,NIS4涵盖的四个指标可检测肝细胞的变性、炎症、气球样变、肝纤维化程度等非酒精性脂肪肝病变的重要病症,同时又能指示胰岛素抵抗这个NASH发病的核心元素。因此,NIS4的四个指标既能提示核心发病因素的存在,又能指明疾病重要病症的存在,对NASH具有很好的诊断意义。

目前还不能替代“活检”

与传统的穿刺组织活检相比,液体活检具有诸多不可比拟的优势。

朱海亮指出,第一是精准,该技术可以直接获得肿瘤基因组信息,同时用于指导后续靶向治疗;第二是全面连续,避免肿瘤异质性带来的取样局限;第三是无创方便、重复性好,不仅降低了活检导致的不良反应,还可以多次取材;第四是多种基因联合筛查可以提高特异度和敏感度;第五是实时判断疗效,能够随肿瘤的发展态势及时调整治疗方案。

不过,这并不意味着,液体活检就能够完全取代组织活检。张军能以NIS4技术诊断NASH为例称,从NASH的识别来说,灵敏度至关重要,而从研究的验证结果可知,NIS4技术对NASH的实际高危者,灵敏度只有50.7%。对于高危人群,这个灵敏度严重不能满足临床要求;对实际非高危者其灵敏度为81.5%,即使有提高,但此种情况下仍然还不足于替代活检。

除此之外,从NASH的诊断要点而言,其诊断需评估肝脂肪变、肝细胞损伤、炎症坏死和纤维化程度、肝脂肪变、气球样变等病症的必要条件,而这些条件评估是目前NIS4所不能实现的。

张军能表示,组织活检虽然具有创伤和并发症的风险,存在因取样误差导致诊断结果的偏差,以及病理检测者的经验差异导致结果不同等缺点,但是活检至今仍是诊断NASH的金标准,也是唯一金标准,可准确评估肝脂肪变、肝细胞损伤、炎症坏死和纤维化程度、肝脂肪变、气球样变等诊断NASH的必备条件。

江苏省肿瘤医院临床肿瘤实验中心主任吴建中也曾表示,目前,在肿瘤的筛查方面血液检查主要是检测血液中的肿瘤标志物。采用此类方法做癌症早诊,要考虑特异性和灵敏度,而且检测结果只能作为辅助诊断的指标,疾病的判断还需经过一系列相对应的辅助检查,最终确诊是依靠病理诊断。

此外,液体活检还面临着其他挑战,如DNA片段太小、半衰期短、来自正常DNA污染的风险,以及随着治疗效果显现,肿瘤DNA比例会大幅度下降等等。多位专家表示,临床中液体活检还没有形成金标准,因此还不能完全代替组织活检。

仍处于探索与验证阶段

虽然液体活检的开发前景很大,但整个产业仍然处于科研探索与验证的阶段,在临床实践中还需要注意很多问题。

朱海亮指出,液体活检首先缺乏统一的技术方案,不同的检测技术会导致不同的结果。其次,数据的处理在数量级跨度大的情况下仍须谨慎,人为误差可能会被放大许多成为统计错误。最后,医学伦理层面也值得注意,尚不成熟的医学技术应用于临床也势必会遭到抵触。

目前,肝脏疾病中已经开展了多项血液学检测技术,张军能对记者介绍,除了常规的ALT、AST、GGT等生化指标用于肝脏疾病的筛查,已在肝脏疾病中开展并得到临床认可、指南推荐的血液检测技术还包括:甲胎蛋白(AFP)、甲胎蛋白异质体比例(AFP-L3%)和异常凝血酶原(DCP)三者的联合检测用于早期肝癌的筛查,以提高检出率;高尔基体蛋白73(GP-73)用于肝纤维化的检测,辅助具有肝损伤肝癌的早期检测;壳多糖酶3样蛋白1(CHI3L1)用于早期肝纤维化的检测等。

不过,张军能称,检测试剂本身的灵敏度和特异度问题;检测仪器的性能以及与试剂的匹配性;标本的采集、保存以及标本中是否存在干扰等标本因素,也都有可能导致这些血液检测存在假阳性或假阴性。

对于《柳叶刀—胃肠病学和肝病学》报道的NIS4技术,张军能觉得,由于NASH具有早期NASH、纤维化性NASH等阶段,除了NIS4技术的灵敏度、特异度等性能有待优化之外,该技术若能识别NASH的不同阶段可能会更符合临床需求。

“做一次防癌体检的费用和癌症基因检测的费用差不多,不如做一次真正的防癌体检。”吴建中呼吁,癌症要早诊早治,这样治愈的可能性才会更大。

 
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