液体活检技术是否能众望所归,成为癌症筛查的圣杯?
说到癌症筛查,上世纪60年代的科学家曾发现结直肠癌(大肠癌)筛查的“制胜法宝”。他们在血液中发现一种癌症标志物——癌胚抗原(CEA),据称它可在结直肠癌早期筛查中实现100%的准确度。但最终事实证明这只是竹篮打水。
经过仔细研究发现,CEA并不是某种癌症类型特有的现象(比如结直肠癌),乳腺癌、肺癌、泌尿系统和生殖系统癌症等许多其他癌症均可能产生CEA。此外,有些非癌疾病如胃溃疡、结肠、胆囊或胰腺炎症等,也可能导致CEA水平升高,甚至连大量吸烟也会产生这种结果。
虽然目前仍有实验室提供CEA、CA19-9、CA125和CA 15-3等血液检测服务,很多体检中心也用这种方法作为早期癌症检测,但事实上,全世界没有任何一家权威卫生机构,包括新加坡卫生部,建议将其用于癌症筛查。这些癌症标志物检测法,出现假阳性(癌症标志物显示升高,但并不存在癌症)和假阴性(真正存在癌症,但癌症标志物水平显示正常)的概率极高。
非侵入性血液检查
那么,单靠目前已使用数十年普遍接受的各种癌症筛查技术,又有何问题呢?
目前国际推荐的标准癌症筛查项目主要包括:结直肠癌的结肠镜检查,乳腺癌的乳房X光检查,宫颈癌的子宫颈抹片检查和针对肺癌的肺部CT扫描等。虽然这些建议的方法有依据支持,且适合公众使用,但每一种都有各自的问题。有些是侵入性方法,比如做结肠镜检查时,须要将一个带有摄像头的仪器通过肛门插入大肠。有些方法则须要接触有害辐射,例如乳房X光检查和CT扫描。这些原因都可能导致人们产生恐惧心理,影响其使用率。
但是科学家从未放弃寻觅癌症筛查的圣杯,始终都想研发一种最佳的非侵入性血液检查方法,能够在早期和可治愈的阶段,检测出多种致命性癌症。液体活检可能就是这个“法宝”。
那么液体活检如何担起这样的重任?
简言之,液体活检可检测血液中是否存在癌症DNA,以此检测体内是否存在癌细胞。
不同来源癌症 DNA特征不同
正常细胞转化为癌细胞的过程中,细胞DNA序列的异常改变(称为基因突变)是一个重要因素,目前已知多种癌症相关的序列突变。正常细胞转化为癌细胞,必须积累一定数量的突变,确保它们能够快速繁殖,获得永生,扩散到身体的不同部位,同时逃避身体免疫系统的追踪。源于身体不同部位的癌症,突变组合也各不相同。不同来源的癌症DNA特征不同,例如乳腺癌与肺癌的特征就各异。
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如果体内存在某种癌细胞,尽管癌细胞可以快速繁殖,仍会有一些癌细胞死亡并分解,这一过程称为细胞凋亡,凋亡细胞的DNA会进入血液循环。医学界目前已经掌握从血液样本中找到此类游离DNA(cfDNA)的技术。此外,二代测序(NGS)技术还可以快速而准确地分析大量此类cfDNA核苷酸序列。通俗地讲,用于分离cfDNA、借助NGS进行分析的技术,统称为“液体活检”。人们可以只借助血液样本,获取大量癌症遗传物质,过去只能通过对癌症病灶进行穿刺活检获取。
接下来,讲述一下其中的科学原理。如果我们能够在血液中检测到癌症DNA,就可以确信有癌症隐藏在身体的某个部位。由于现在可以用相同的技术检测多种癌症,因此无须使用不同的检测手段,进行不同癌症的筛查。液体活检的优势远不止于此。由于不同来源的癌症DNA特征不同,可以找出它隐藏的部位,在此基础上做进一步的医学检测。只需简单且无风险的血液检测,就可以实现这个目标,这几乎是所有人都无法抗拒的完美方法。
90%灵敏度和特异性
那么,液体活检是否像宣传的那样神奇?
我们可使用两个客观指标衡量癌症筛查技术的优劣:灵敏度和特异性。这与前面提到的假阳性和假阴性概率有关。曾有多个世界顶级的实验室对液体活检方法进行检测,目前所得到的结果显示,检测灵敏度和特异性均为90%及以上。90%灵敏度意味着可以检测出90%的目标癌症,意味着10%的目标癌症被漏掉,受检者会收到错误检测结果,显示没有癌症。90%特异性意味着如果检测结果呈阳性,90%的情况下确实真正存在癌症。10%的可能性是一次误报。从科学的标准来看,这些数字具有相当高的可靠性。
那么,液体活检是否已迎来黄金发展期?
尽管这项技术已经进入商业化阶段,供医生使用(新加坡的实验室也掌握了该技术),但想要普及多癌类型液体活检技术,仍须跨越三大关卡。该技术首先须要获得三项认可:
首先须要获得监管部门对其有效性和安全性的批准。
第二个须要克服的难关,是将这项检测技术纳入医保。
最后一个关卡:医生为患者寻找筛查策略时,通常会参考自己国家的全国性指南。
将液体活检用于癌症筛查——这项技术的时代已经来临。在未来的岁月中,对这项癌症筛查技术的接受度会越来越高。好戏即将上映,它将很快走进各大医院,更确切地说,走进家家户户的社区诊所。