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Science:重磅!一种血液测试方法可同时筛选8种癌症

来源:生物谷


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在一项新的研究中,来自美国约翰霍普金斯大学基梅尔癌症中心等研究机构的研究人员开发出一种血液测试方法,该方法一次能够筛选八种常见的癌症类型,并有助于确定癌症所在的部位。相关研究结果于2018年1月18日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Detection and localization of surgically resectable cancers with a multi-analyte blood test”。

图片来自Elizabeth Cook和Kaitlin Lindsay。

这种被称作CancerSEEK的测试方法是一种独特的非侵入性的多分析物测试方法,可同时评估8种癌蛋白的水平,以及血液中的循环DNA是否存在癌基因突变。这种测试方法旨在筛选八种常见的癌症类型,这些癌症导致美国60%以上的癌症死亡病例。在当前的这种测试方法涵盖的这8种癌症中,有5种还没有筛查测试方法。

论文共同通信作者、约翰霍普金斯大学肿瘤学教授、病理学教授Nickolas Papadopoulos博士说,“将选定的生物标志物组合用于早期检测有可能改变我们筛查癌症的方式,并且是使用药物组合来治疗癌症的基本原则。”

论文第一作者、约翰霍普金斯大学医学院医学博士Joshua Cohen说,“循环肿瘤DNA突变能够是癌症的高度特异性标志物,为了利用这种内在的特异性,我们试图开发一种小而强大的能够检测绝大多数癌症中至少一种突变的突变盘(mutation panel)。事实上,让这种突变盘保持较小的规模对尽可能减少假阳性结果和让这些筛查试验的费用负担得起是至关重要的。”

研究人员起初探究了数百个基因和40个蛋白标志物,最终将它们的数量减少到16个基因和8个蛋白。他们指出,这种分子测试仅针对癌症筛查,因此不同于其他的分子测试,后者依赖于分析大量的癌症驱动基因来鉴定治疗上可靶向的靶标。

在这项新的研究中,这种测试方法对癌症的特异性超过99%。约翰霍普金斯大学医学院路德维希癌症遗传学与治疗中心联合主任Kenneth Kinzler博士说,“非常高的特异性是必不可少的,这是因为假阳性结果能够让患者接受不必要的侵入性随访测试以便证实癌症的存在。”这种测试方法对812名健康对照者进行测试,仅产生7个假阳性结果。

这种测试方法对1005名患上非转移性的I~III期卵巢癌、肝癌、胃癌、胰腺癌、食管癌、结直肠癌,肺癌或乳腺癌的患者进行了评估。中位总体灵敏度(median overall sensitivity, MOS),或者说发现癌症的能力,最高时为针对卵巢癌的98%,最低时为针对乳腺癌的33%。对于没有筛查测试的这五种癌症(卵巢癌、肝癌、胃癌、胰腺癌和食管癌)而言,它们的灵敏度为69%~98%。

论文共同通信作者、约翰霍普金斯大学医学研究所肿瘤学系副教授、生物统计学副教授Cristian Tomasetti博士说,“我们的这种测试方法的新颖之处在于它将观察各种DNA突变的可能性与几种蛋白的水平结合起来,以便作出最后的决定。我们的方法的另一个新的方面是它使用机器学习,从而使得这种测试方法能够准确地将83%的肿瘤患者中的肿瘤位置减少到少量的解剖部位。”

虽然当前的这种测试方法并不能检测出每种癌症,但是它鉴定出很多可能不会被检测到的癌症。路德维希癌症遗传学与治疗中心联合主任、肿瘤学教授、霍华德休斯医学研究所研究员Bert Vogelstein博士说,“我们如今拥有的许多最有希望的癌症治疗方法仅受益于少数癌症患者,而且我们还认为它们是重大突破。如果我们要是在早期癌症检测方面取得进展,那么我们必须开始以一种更加真实的方式研究这一点,这是因为我们认识到没有任何一种测试方法能够检测出所有的癌症。”

为了着重关注他们纳入在CancerSEEK测试中的分析物,这些研究人员获得了路德维希癌症遗传学与治疗中心30多年的癌症遗传学研究产生的数据,以及来自许多其他机构的数据。路德维希癌症遗传学与治疗中心构建出首批癌症基因蓝图。

为了精确地确定在CancerSEEK测试中评估的最佳DNA碱基数量,这些研究人员使用了一种基于收益递减的方法。Cohen解释道,“你测试的DNA碱基数量越多,你能够发现的基因突变就越多,但是最终你会到达一个收益递减点。我们设计了我们的测试方法来反映这个收益递减点,从而纳入对检测癌症有用的DNA标志物和清除那些不会增加益处的DNA标志物。”结果就是一组相对较少的高度选择性的DNA标志物。

Vogelstein说,“这种测试方法代表着下一步是将癌症研究的重点从晚期疾病转向早期疾病,我相信长期而言,这对降低癌症死亡将是至关重要的。”

CancerSEEK是非侵入性的,因此它在原则上能够由基础医疗机构在开展其他的常规血液工作时进行提供。论文共同通信作者、约翰霍普金斯大学医学研究所多学科胰腺囊肿项目主任、胃肠病学临床主任、医学副教授、外科学副教授、放射学副教授Anne Marie Lennon 博士说,“这有潜力显著地影响患者。早期检测提供了很多方法来改善患者的治疗效果。最佳地,足够早地检测癌症,这样仅通过手术就可治愈它们,而且即便是仅靠手术无法治愈的癌症当其病情较轻时也将会对全身治疗作出更好的反应。” 

这些研究人员认为一种将被常规地用于癌症筛查的测试方法必须具有与其他的目前可用的针对单个癌症开展的其他筛查测试方法(如结肠镜检查)相当的或更低的成本。他们设想,CancerSEEK测试最终将花费不到500美元。

针对这种测试方法的更大规模的研究当前正在开展当中。(生物谷 Bioon.com)


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