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多国科学家共同研制出癌症早期检测仪 能检测8种常见癌症

9672-05-25 15:52:36  

目前,由美国霍普金斯大学、匹兹堡大学、德州大学、澳大利亚、意大利等多国科学家研制的癌症早期检测仪CancerSEEK,用于8种常见癌症(包括卵巢癌、肝癌、胃癌、胰腺癌、食管癌、结直肠癌、肺癌与乳腺癌)的检测。其中,卵巢癌、肝癌、胃癌、胰腺癌、食管癌等5种癌症的敏感率范围为69%-98%。癌症早期检测仪CancerSEEK的特异性高达99%以上。另外,CancerSEEK能检测到83%癌症患者的原位病灶。该研究发表于2018年2月23日《Science》杂志。

大多数原位癌可以通过手术切除进行治疗。一旦癌细胞发生转移,手术切除将无能为力。因此,癌症研究的一个很大的目标就是在癌细胞转移前进行检测。对于许多成人癌症来说,由初始原位癌病细胞恶化成晚期癌症,往往耗时20-30年。在如此之长的时间内,我们有机会在癌细胞转移前检测到癌症。即使在放射学上看很明显的转移早期,利用细胞毒性药物和免疫治疗,治愈率依然高达50%。而对于大面积的转移癌症,现有疗法将无计可施。

现有的液体活检(血液检测)主要检测驱癌基因的突变,这些驱动基因的突变一般仅存在于异常细胞中。截止到日前,绝大多数液体活检出阳性的患者已经处于癌症晚期。另外,针对检测特异性非常重要的健康人对照试验,也鲜有报道。由于同样的基因突变往往能诱发多种癌症,因此液体活检无法精确检测到癌细胞的原发病灶。

癌症早期检测仪CancerSEEK不但能检测到早期癌症,而且能精准定位原发癌灶。

我们采用一个蛋白和基因模块进行检测,这些蛋白和基因突变通常多发于早期的实体瘤患者中。通常,用PCR的方法检测驱癌基因的多个区间。接下来,CancerSEEK将利用各癌症早期的蛋白标志进行第二轮检测。我们鉴别出41种靶蛋白并检测它们在血浆中的含量,同时用健康人血浆进行对照研究。39种蛋白可以利用免疫分析平台进行可重复评估,其中8种蛋白能够用于鉴别健康人和癌症患者。

CancerSEEK的中位敏感率达70%,其中,卵巢癌高达98%,乳腺癌则为33%。CancerSEEK特异性超过99%,812个健康人中仅有7个显示阳性。

检测最重要的特征是采取综合ctDNA突变与肿瘤抗原水平的算法。这些肿瘤抗原主要包括CA-125、CEA、CA19-9、PRL、HGF、OPN、MPO、TIMP等。

图1 血浆样品中肿瘤特异性突变的PCR检测

曲线图显示,8种癌症检测的敏感性随着短扩增子数量的增加(<40bp)而增加, 扩增子达到60时敏感性达稳定期。

图2. CancerSEEK检测

A ROC曲线:图中红点显示特异性>99%时检测的平均值(62%)

B 疾病的不同发展阶段CancerSEEK的敏感性

C 不同癌症种类CancerSEEK的敏感性

图3 利用CancerSEEK鉴别癌症种类

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