1滴血验13种癌 检测数据波动也许比你想的更大

  日前,日本东芝公司宣布研发了一种新技术,能从1滴血中检出13种癌症,2020年起启动实证试验。公司还联合东京医科大学、国立癌症研究中心等机构进行产学研合作,希望数年内投产。

  1滴血检测13种癌症,就好比看到一点痕迹就能追踪“凶手”,必须仰赖一种载体,如探案用的指纹,而东芝公司宣称的这一技术利用的是microRNA(微核糖核酸)。和探案需要指纹库相似,利用microRNA辨识癌症,也需要建立不同癌症的特异性microRNA库。

  “癌症患者有哪些特异性microRNA,这不是一对一的关系,而是一个组合,其中包含的种类和出现的频度需要建模以及算法分析,并在临床实践中不断检验和修正。”专家表示,1滴血检测13种癌症不是简单的判断题,因为1滴血中含有的肿瘤相关信息很少,需要信号放大,而在信号放大的过程中,因起始量很低常常会导致波动范围大,所以仍需要大量的临床样本试验与修正。

  或告别蛋白质标志物1.0时代

  “传统的生命科学认为,生命中功能分子的扮演者是蛋白质,所以早年对肿瘤标志物的研究主要关注的是蛋白质,也就是我们常听说的CA199、CA153等,临床上用了大约30年左右。”专家解释,尽管传统的肿瘤标志物在疗效评价上有一定作用,但因为有将近一半的肿瘤患者甚至一些病理确诊的患者,体内肿瘤标志物指标也在正常范围内,所以并不适用于肿瘤早期诊断。

  如果说蛋白质类肿瘤标志物是肿瘤检测诊断的1.0时代,那么在肿瘤诊断2.0时代,人们除了继续寻找更准确的蛋白标志物之外,又开始探索究竟什么样的信号分子能够更加准确,甚至能够更早检测出肿瘤来。

  “2003年人类基因组计划宣布初稿完成以后,出现了一个与学界预期不符的情况,人们认为作为高等生物,人类的基因应有10万个左右,结果却显示只有2万个左右。”专家说。那么,反差这么大是什么导致的呢?人们发现RNA的功效被大大低估了,之前被认为只是“跑龙套”,现在却发现可作为功能分子广泛参与生命过程的调控。

  随着对RNA再认识的深入,RNA作为肿瘤诊断标志物的潜力也逐渐显现出来。根据RNA片段的长度不同,科学家们将碱基长度在25个以下的RNA称为microRNA。进一步研究发现,microRNA在细胞调控过程中起到举足轻重的作用。有的能够促进靶基因信使RNA的降解,有的能够抑制靶基因信使RNA的翻译……虽然个头小,却是调节基因表达的“狠角色”。

  一滴血中肿瘤信息少数据波动大

  “目前发现的人类microRNA有2000多种,其中部分已经验证与肿瘤发生发展有密切关系。深入研究这部分microRNA将有助于揭示肿瘤的发生机制,同时通过对肿瘤与microRNA库的对应关系归纳梳理,将得到对不同肿瘤进行诊断的microRNA指纹。”专家说,“比如要检测13种肿瘤,那么将外周血中基于microRNA种类和浓度的‘指纹图’与每种肿瘤间对应关系建立起来,也就是首先需要完成建模过程。”

  专家表示,由于在建模过程采用的样本量有限,基于此建立的模型与肿瘤诊断的对应关系需要不断优化,随着分析样本量的增加在实践中不断修正。因此,一个模型的建立与完善是在大数据基础上不断“打磨”出来的。这样对于13种癌症的microRNA的分析判断,需要对应13种癌症患者群的大规模案例分析。目前而言,东芝这一设备仍处于未经部门授权、甚至未进入临床试验的阶段,因此落地时间还未可知。

  近些年来基于microRNA图谱分析用于肿瘤的诊断,主要得益于microRNA在外周血中比较稳定。这是因为microRNA一方面能与蛋白质形成复合物;另一方面,部分microRNA存在于外泌体中,这样极大增加了其稳定性。随着商业化microRNA提取试剂盒技术的成熟和优化,检测灵敏度也得到了极大提高。但朱运峰认为,取血量越大得到的结果越稳定,一滴血中肿瘤信息很少,会导致检测数据波动较大。

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