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1滴血驗13種癌,？ 檢測數(shù)據(jù)波動也許比你想的更大
日前,，日本東芝公司宣布研發(fā)了一種新技術(shù)，能從1滴血中檢出13種癌癥,，2020年起啟動實證試驗,。公司還聯(lián)合東京醫(yī)科大學(xué)、國立癌癥研究中心等機構(gòu)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作,，希望數(shù)年內(nèi)投產(chǎn),。
1滴血檢測13種癌癥，就好比看到一點痕跡就能追蹤“兇手”,，必須仰賴一種載體,，如探案用的指紋，而東芝公司宣稱的這一技術(shù)利用的是microRNA(微核糖核酸),。和探案需要指紋庫相似,，利用microRNA辨識癌癥，也需要建立不同癌癥的特異性microRNA庫,。
“癌癥患者有哪些特異性microRNA,，這不是一對一的關(guān)系，而是一個組合,，其中包含的種類和出現(xiàn)的頻度需要建模以及算法分析,，并在臨床實踐中不斷檢驗和修正。”北京交通大學(xué)生命科學(xué)研究院教授,、總醫(yī)院腫瘤中心實驗室研究員朱運峰表示,，1滴血檢測13種癌癥不是簡單的判斷題，因為1滴血中含有的腫瘤相關(guān)信息很少,，需要信號放大,，而在信號放大的過程中，因起始量很低常常會導(dǎo)致波動范圍大，所以仍需要大量的臨床樣本試驗與修正,。
或告別蛋白質(zhì)標(biāo)志物1.0時代
“傳統(tǒng)的生命科學(xué)認(rèn)為,，生命中功能分子的扮演者是蛋白質(zhì)，所以早年對腫瘤標(biāo)志物的研究主要關(guān)注的是蛋白質(zhì),，也就是我們常聽說的CA199,、CA153等，臨床上用了大約30年左右,。”朱運峰解釋,，盡管傳統(tǒng)的腫瘤標(biāo)志物在療效評價上有一定作用，但因為有將近一半的腫瘤患者甚至一些病理確診的患者,，體內(nèi)腫瘤標(biāo)志物指標(biāo)也在正常范圍內(nèi),，所以并不適用于腫瘤早期診斷。
如果說蛋白質(zhì)類腫瘤標(biāo)志物是腫瘤檢測診斷的1.0時代,，那么在腫瘤診斷2.0時代,，人們除了繼續(xù)尋找更準(zhǔn)確的蛋白標(biāo)志物之外，又開始探索究竟什么樣的信號分子能夠更加準(zhǔn)確,，甚至能夠更早檢測出腫瘤來,。
“2003年人類基因組計劃宣布初稿完成以后，出現(xiàn)了一個與學(xué)界預(yù)期不符的情況,，人們認(rèn)為作為高等生物,，人類的基因應(yīng)有10萬個左右，結(jié)果卻顯示只有2萬個左右,。”朱運峰說,。那么，反差這么大是什么導(dǎo)致的呢,？人們發(fā)現(xiàn)RNA的功效被大大低估了，之前被認(rèn)為只是“跑龍?zhí)?rdquo;,，而現(xiàn)在卻發(fā)現(xiàn)可作為功能分子廣泛參與生命過程的調(diào)控,。
隨著對RNA再認(rèn)識的深入，RNA作為腫瘤診斷標(biāo)志物的潛力也逐漸顯現(xiàn)出來,。根據(jù)RNA的長度不同,，科學(xué)家們將堿基長度在25個以下的RNA稱為microRNA。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),，microRNA在細(xì)胞調(diào)控過程中起到舉足輕重的作用,。有的能夠促進(jìn)靶基因信使RNA的降解，有的能夠抑制靶基因信使RNA的翻譯……雖然個頭小,，卻是調(diào)節(jié)基因表達(dá)的“狠角色”,。
一滴血中腫瘤信息少數(shù)據(jù)波動大
“目前發(fā)現(xiàn)的人類microRNA有2000多種，其中部分已經(jīng)驗證與腫瘤發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系。深入研究這部分microRNA將有助于揭示腫瘤的發(fā)生機制,，同時通過對腫瘤與microRNA庫的對應(yīng)關(guān)系歸納梳理,，將得到對不同腫瘤進(jìn)行診斷的microRNA指紋。”朱運峰說,，“比如要檢測13種腫瘤,，那么將外周血中基于microRNA種類和濃度的‘指紋圖’與每種腫瘤間對應(yīng)關(guān)系建立起來，也就是首先需要完成建模過程,。”
朱運峰表示,，由于在建模過程采用的樣本量有限，基于此建立的模型與腫瘤診斷的對應(yīng)關(guān)系需要不斷優(yōu)化,，隨著分析樣本量的增加在實踐中不斷修正,。因此，一個模型的建立與完善是在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上不斷“打磨”出來的,。這樣對于13種癌癥的microRNA的分析判斷,，需要對應(yīng)13種癌癥患者群的大規(guī)模案例分析。目前而言,，東芝這一設(shè)備仍處于未經(jīng)部門授權(quán),、甚至未進(jìn)入臨床試驗的階段，因此落地時間還未可知,。
近些年來基于microRNA圖譜分析用于腫瘤的診斷,，主要得益于microRNA在外周血中比較穩(wěn)定。這是因為microRNA一方面能與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物,；另一方面,，部分microRNA存在于外泌體中，這樣極大增加了其穩(wěn)定性,。隨著商業(yè)化microRNA提取試劑盒技術(shù)的成熟和優(yōu)化,，檢測靈敏度也得到了極大提高。但朱運峰認(rèn)為,，取血量越大得到的結(jié)果越穩(wěn)定,，一滴血中腫瘤信息很少，會導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)波動較大,。
腫瘤早預(yù)警,，ctDNA“指紋”更有前景
如果說microRNA檢測相當(dāng)于在壞人“埋雷”時就能發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)檢測類似于“雷爆炸”時才發(fā)現(xiàn),，那么對于ctDNA(外周血腫瘤DNA)基于表觀遺傳學(xué)層面的探測相當(dāng)于在壞人買東西就探測到了,。
ctDNA是指腫瘤細(xì)胞DNA經(jīng)脫落或者當(dāng)細(xì)胞凋亡后釋放進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。通過對其檢測,，能夠溯源腫瘤細(xì)胞的來源,，追蹤血液中腫瘤的蹤跡，所以是一種新型腫瘤標(biāo)記物。“DNA是遺傳信息的載體,，而腫瘤細(xì)胞里的DNA卻發(fā)生了基因突變,，腫瘤細(xì)胞死亡后，其DNA會釋放到細(xì)胞外基質(zhì)里,，隨后被帶入血液中,，這樣外周血中DNA攜帶的信息，可反映出體內(nèi)腫瘤細(xì)胞的存在,。”朱運峰告訴記者,。
腫瘤發(fā)生的遺傳學(xué)基礎(chǔ)是基因的變異，出現(xiàn)較多的是基因突變,，然而突變不是一下子發(fā)生的,，那么能不能對其進(jìn)行更早期的預(yù)判呢？朱運峰解釋,，影響基因的功能因素包括兩個方面,，基因結(jié)構(gòu)的改變和表達(dá)量的變化，基因表達(dá)量受包括甲基化在內(nèi)的表觀遺傳學(xué)調(diào)控,，因此探測致基因突變的DNA表觀遺傳修飾的變化,，將能夠更早預(yù)警癌癥的發(fā)生，做到更早診斷和干預(yù),。
朱運峰說,，相對于不同腫瘤的microRNA圖譜研究，ctDNA檢測所需的步驟更少,，因在實際應(yīng)用中,，環(huán)節(jié)越多意味著積累的偏差越大，所以基于ctDNA的分析在應(yīng)用上將更具有可行性,，更便于臨床推廣,。ctDNA檢測方法除了用于腫瘤的輔助診斷外，還可用于腫瘤患者治療過程中的療效評價,。目前腫瘤的評價指標(biāo),，需要基于影像學(xué)檢查，這種檢查只能反映腫塊縮小與否,，但無法反應(yīng)腫瘤的實質(zhì),，例如它的惡性程度到底有沒有改變,、侵襲性如何等,，但這種現(xiàn)象將會隨著ctDNA檢測技術(shù)的完善而改變。（本報記者 張佳星 實習(xí)生 劉 暢）