找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

  • QQ空间
  • 回复
  • 收藏

一管血筛查几十种癌症,到底怎么做到的?

归去来兮 2021-9-9 54人围观 杂谈

文 | 菠萝


经常有人问我,"菠萝,广告说可以一滴血筛查癌症,靠谱么?"


相信大家前几天也看到了新闻,“滴血查癌”是个美好的愿景,但目前还实现不了。



虽然“一滴血”筛查癌症不行,但“一管血”筛查癌症是靠谱的,而且离我们已经很近了!


一管血查癌症


我们之所以努力开发新的癌症筛查手段,是因为现在的方法还远不能让人满意。

 

第一:很多癌症都缺乏有效的筛查方式,比如胰腺癌,通常发现就是晚期。


第二:有些筛查方式属于侵入性检查,体验并不好。比如肠镜和胃镜,


第三:目前每种癌症的筛查方法都不一样,全套做下来很麻烦。


科学家每天都在想:能不能开发出更好的筛查方法?

 

一个真正好的癌症筛查方法,最好是操作方便,基本无创,同时能筛查多种癌症,尤其是死亡率高的那些。


为了这个目标,不同的公司一直在尝试不同的方法。有的用血液,有的用影像,有的用多种方法的组合。经过多年的努力,“抽血筛查癌症”的探索率先看到了希望。


商业化跑得最快的,是美国有个叫GRAIL的公司。它今年上市了一款叫Galleri的筛查套餐,号称能一次性筛查超过50种癌症,成为全球第一个用血液来做广谱癌症筛查的商业产品。


中国在这个领域跟得很紧,有多家公司都在开发类似的产品。由于人种的差异,国外筛查产品应该不能直接用,而需要针对中国人群进行研究,这就给本土公司带来了机会,希望优秀的公司能脱颖而出。


几乎所有头部的基因检测公司,都已经布局了癌症早筛的赛道。可以预见,未来这里一定会是一片红海。

 

为什么能用一管血筛查这么多种癌症?今天咱们就来聊聊这背后的科学。

 

游离DNA和泳池里的一泡尿

 

用血液来筛查癌症有多种方法在探索,比如直接检查血液中有没有肿瘤细胞,术语叫“循环肿瘤细胞检测”,也可以检测血液中有没有癌细胞的DNA,术语叫“肿瘤细胞游离DNA检测”


后者是目前最主流的,也是前面提到的美国公司使用的方法。

 

肿瘤细胞游离DNA!?这是什么鬼?相信对很多人而言,每个字都认识,放在一起就不知道是什么了。


别着急,所有术语都是纸老虎。菠萝今天就给大家拆解一下这个听起来很神秘,但其实很容易理解的技术。

 

“肿瘤细胞游离DNA”,无非就是肿瘤细胞+游离DNA。 这么一看,是不是好多了?至少“肿瘤细胞”这个词都是认识的。


关键什么是“游离DNA”?

 

用大家能理解的话讲,就是“飘在细胞外的DNA”。最常见的游离DNA,就是飘在血液中的DNA。

 

DNA是我们的遗传物质,平时都裹在细胞里面,为啥会飘到血液里面去了呢?

 

因为细胞也有寿命,会不断分裂,也会不断死亡。无论是正常细胞,还是肿瘤细胞,在死亡的过程中都可能会有一部分DNA被释放出来,进入到血液中。


这种被释放到血液中的DNA,就属于“游离DNA”。我们现在已经有成熟的技术可以收集这些游离DNA,进行各种各样的分析。


因为肿瘤细胞和正常细胞的DNA是不一样的,释放出来的游离DNA自然也是有区别的。通过分析血液游离DNA里,有没有癌细胞的特征,就可能判断这个人体内是否有肿瘤。


大家看下面这个图,就会比较清晰。

 

 

在血液中寻找癌细胞释放出来的蛛丝马迹,就是“一管血筛查癌症”背后的基本原理。

 

这类似在一个大游泳池里找坏蛋。


游泳池里很多人(就像身体细胞),我们想知道这里面有没有一两个坏蛋(就像癌细胞),怎么办呢?

 

好消息,科学研究发现,坏蛋都喜欢往游泳池里面尿尿!


那就简单了,我们只要分析泳池的水里面是不是有尿的特征成分(比如尿素和尿酸),我们就能知道,游泳池里到底有没有坏蛋。



“分析游离DNA”这事儿听起来很简单,但其实技术上非常难。

 

因为我们真的是在“大海捞针”,或者说“泳池找尿”!

 

要在一个游泳池里检测有没有一泡尿,是很不容易的,因为尿被大量的水稀释了。


类似的道理,即使癌症病人,体内的肿瘤细胞也远没有正常细胞多。血液中99.99%以上的游离DNA,都是正常细胞放出来的,来自肿瘤细胞的很少。


因此,要在血液中检测是否有肿瘤释放的微量DNA,对技术要求是很高的,绝对是高科技中的高科技。


大家可以想象,如果检测的精度不够,就很容易出现“假阴性”。也就是本来身上有肿瘤,但是却没有查出来。就像查不出游泳池里的那泡尿。


那公司具体在检查“癌细胞游离DNA”的什么特征呢?


癌细胞和正常细胞的游离DNA,在很多方面都有不同,不同公司选择的检测角度也不同。有的检测基因突变,有的检测DNA甲基化,有的检测染色体变化,等等。


这就像要区分两个人,可以看五官,可以看穿着,也可以看谈吐。


虽然各种检测方法都在尝试,但随着研究深入,检测DNA的甲基化已经成了最主流的方法。因为它有个特别大的优势,就是能“溯源”,也就是告诉你肿瘤可能长在哪儿。


这对筛查来说太重要了!


试想一下,如果筛查完了医生说:“我有两个消息,一个坏消息,一个更坏的消息。坏消息是,你体内可能有个肿瘤;更坏的消息是,我们不知道它在哪儿。”


大家是不是直接崩溃了。


如果血液筛查提示可能有肿瘤,下面最关键的就是知道到底是什么肿瘤?长在哪儿?肺部,肝部还是胃部?


通过分析血液中“游离DNA的甲基化”,就可能达到这个目的。那它的工作原理是什么呢?我们下一期接着讲,一起继续“找坏蛋”!


致敬生命!


参考文献:

1. Clinical validation of a targetedmethylation-based multi-cancer early detection test using an independentvalidation set. Ann Oncol. 2021 Sep;32(9):1167-1177.

2. Universal cancer screening: revolutionary,rational, and realizable. Npj Precis Oncol. 2018;2:23.

3. Sensitive tumour detection andclassification using plasma cell-free DNA methylomes. Nature. 2018;563:579-583.

4. Non-invasive early detection of cancer fouryears before conventional diagnosis using a blood test. Nat Commun. 2020;11:3475.







_________

上期文章

经常熬夜,会不会致癌?


来自: 菠萝因子 | 作者:80后菠萝博士
我有话说......