來(lái)源:騰訊網(wǎng) 時(shí)間:2022-03-16
癌癥正在成為全世界主要的死亡原因和公共衛(wèi)生的主要關(guān)切目標(biāo),約占死亡率的15%。世界衛(wèi)生組織相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,全球每年的癌癥負(fù)擔(dān)預(yù)計(jì)將不斷增加,僅2020年就有1900多萬(wàn)新病例和1000萬(wàn)死亡病例。
在和癌癥斗爭(zhēng)的漫長(zhǎng)進(jìn)程中,除了免疫治療等方法帶來(lái)新的希望之外,將斗爭(zhēng)的“關(guān)口”不斷往前移,這也是科學(xué)界和醫(yī)療界的努力方向之一。由此而衍生出的一種現(xiàn)象是:近年來(lái),開(kāi)發(fā)早期、可靠的癌癥篩查診斷技術(shù)并使其成功商業(yè)化,已成為一條熱門賽道。
日前,四川大學(xué)國(guó)家生物醫(yī)學(xué)材料工程技術(shù)研究中心、復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院、武漢大學(xué)、安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院、清華大學(xué)藥學(xué)院等團(tuán)隊(duì)的研究人員在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》(Nature Communication)上發(fā)表了一項(xiàng)研究。他們開(kāi)發(fā)了一種用于泛癌癥診斷的多重納米材料輔助的激光解吸/電離(LDI)質(zhì)譜方法(簡(jiǎn)稱為“MNALCI”)。在進(jìn)一步結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行高處理能力的分析后,MNALCI可以高度靈敏地捕獲和分析1000道爾頓(Da)以下的小分子代謝物信號(hào)。
來(lái)自上海復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院的患者和健康對(duì)照組作為內(nèi)部驗(yàn)證隊(duì)列,該隊(duì)列顯示,MNALCI表現(xiàn)出了93%的靈敏度和91%的特異性;來(lái)自合肥的安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院的患者和健康對(duì)照組則作為外部驗(yàn)證隊(duì)列,該隊(duì)列顯示,MNALCI表現(xiàn)出了84%的靈敏度和84%的特異性。
所謂的靈敏性(Sensitivity)是指真實(shí)陽(yáng)性樣本中預(yù)測(cè)為陽(yáng)性的比例,即對(duì)真正癌癥群體檢測(cè)出有癌癥的比例;特異性(Specificity)則是指真實(shí)陰性樣本中預(yù)測(cè)為陰性的比例,即對(duì)非患癌群體檢測(cè)出陰性的比例。
值得一提的是,鐘晟強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),“只有提高了靈敏度,也就是提高了篩查的效率,才能夠去節(jié)約社會(huì)資源。而追求特異性的極限,更是我們?cè)谧瞿[瘤篩查的過(guò)程中需要去提升的一個(gè)性能指標(biāo)參數(shù)?!彼M(jìn)一步解釋道,就癌癥篩查來(lái)說(shuō),沒(méi)有患病的群體基數(shù)是非常大的,“比如說(shuō)有100萬(wàn)人篩查,可能其中99萬(wàn)人都是健康人群,如果特異性太低,哪怕差一個(gè)百分點(diǎn),那么就會(huì)多將近1萬(wàn)個(gè)人被誤診為腫瘤?!?
談及這項(xiàng)研究的初衷,該項(xiàng)研究的共一作者、武漢大學(xué)鄭杰博士在接受澎湃新聞(www.thepaper.cn)記者采訪時(shí)表示,團(tuán)隊(duì)想解決的一個(gè)問(wèn)題是,“想看看高通量非靶向的質(zhì)譜技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)是否能解決在多個(gè)癌癥中找到生物標(biāo)記物的幾率?我們經(jīng)過(guò)大半年的實(shí)驗(yàn),也在不斷地去調(diào)整納米基質(zhì)、質(zhì)譜儀器參數(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法之間的配合,最終無(wú)論是在內(nèi)部驗(yàn)證還是外部驗(yàn)證,表現(xiàn)都很不錯(cuò)?!被谶@些前提研究,研究團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)了規(guī)模更大的進(jìn)一步研究。
鄭杰同時(shí)強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),代謝組學(xué)是當(dāng)前醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一,“而無(wú)論是質(zhì)譜技術(shù),還有影像分析技術(shù)或是基因組技術(shù),通過(guò)不同技術(shù)的搭配,然后再結(jié)合樣本的采集處理,還有和算法相互結(jié)合,我們會(huì)有不同的方案去針對(duì)不同的場(chǎng)景解決癌癥的這樣一個(gè)大的話題?!?nbsp;
利用MNALCI檢測(cè)和分類癌癥
基于代謝組學(xué)的泛癌癥篩查技術(shù)
論文指出,迄今為止,像甲胎蛋白(AFP)、癌抗原19-9(CA19-9)和癌胚抗原(CEA)這些相對(duì)有效的血液腫瘤生物標(biāo)志物非常有限,但其敏感性仍然遠(yuǎn)不能令人滿意,而非侵入性的無(wú)創(chuàng)早期診斷篩查方案又必不可少。
近年來(lái),利用血液的液體活檢作為一種非侵入性和高敏感度的技術(shù)手段,在相對(duì)早期的階段檢測(cè)和定位癌癥領(lǐng)域顯示出了巨大的潛力。相比適用于特定人群或高危人群的單癌種篩查,面向“健康人群”的泛癌種篩查也越來(lái)越受關(guān)注。
實(shí)際上,在泛癌種篩查領(lǐng)域中,全球多個(gè)實(shí)驗(yàn)室也已開(kāi)發(fā)了許多新的技術(shù)方案。2015年,阿姆斯特丹自由大學(xué)的Myron G Best等人在《Cancer Cell》上發(fā)表了一項(xiàng)研究,他們基于腫瘤血小板(TEPs)的RNA測(cè)序可用于泛癌癥分析、癌癥類型的區(qū)分和腫瘤基因突變?cè)\斷。結(jié)果表明,血小板的RNA測(cè)序可以區(qū)分癌癥患者與健康人,其準(zhǔn)確率達(dá)到96%,也能區(qū)分6種常見(jiàn)的原發(fā)腫瘤類型,其準(zhǔn)確度達(dá)到71%,并能識(shí)別幾種腫瘤中發(fā)現(xiàn)的基因改變。
論文中也舉例提到,通過(guò)對(duì)從全血中分離的TEPs進(jìn)行RNA-seq檢測(cè),一種名為CancerSEEK的復(fù)合式分析血清檢測(cè)可依靠無(wú)細(xì)胞DNA和循環(huán)蛋白來(lái)檢測(cè)8種常見(jiàn)癌癥;血清細(xì)胞外小泡的表面蛋白可被用來(lái)對(duì)6種不同癌癥進(jìn)行分類;最近,一種通過(guò)檢測(cè)無(wú)細(xì)胞DNA的異常片段的方法(DELFI)也被應(yīng)用于針對(duì)多達(dá)7種不同癌癥進(jìn)行診斷和分類。
“然而,這些方法大都需要復(fù)雜的樣本制備、復(fù)雜的機(jī)器設(shè)備以及采集大量的血樣,且準(zhǔn)確性有待提高,限制了它們的臨床應(yīng)用。”論文中如是寫道。
讓研究團(tuán)隊(duì)尤其關(guān)注的一點(diǎn)是,癌癥被認(rèn)為是一種代謝紊亂性疾病,多項(xiàng)研究也已經(jīng)證明了代謝組學(xué)在某些癌癥診斷中的潛在應(yīng)用。只不過(guò),長(zhǎng)期以來(lái),基于代謝組學(xué)的泛癌癥篩查技術(shù)還未被開(kāi)發(fā)到最優(yōu)。
“代謝組學(xué)是當(dāng)前醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一,我們?yōu)槭裁椿诖x組學(xué),而且還是基于高分辨率的質(zhì)譜?是因?yàn)樵跓o(wú)論是二代測(cè)序技術(shù)NGS還是傳統(tǒng)的液質(zhì)聯(lián)用LC-MS,它們整個(gè)的實(shí)驗(yàn)樣本前處理和上機(jī)的通量、效率都是很低的,無(wú)法真正滿足大規(guī)模商業(yè)化落地的需求?!编嵔鼙硎尽?
他提到,測(cè)序需要很高的成本,LC-MS的樣本處理工作則特別麻煩,“它并不是一個(gè)高通量的質(zhì)譜技術(shù),通常處理40個(gè)樣本基本就需要一天的時(shí)間?!蓖瑫r(shí),研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,代謝組學(xué)是整個(gè)生物信號(hào)的終端產(chǎn)物,“我們認(rèn)為代謝組學(xué)提供的信息和表型更為接近,更適合于疾病的分型和標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)?!?
生物系統(tǒng)可以在不同層次上進(jìn)行研究,從DNA到維持生命的反應(yīng)。代謝組學(xué)即是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分,繼基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)之后新近發(fā)展起來(lái)。其研究對(duì)象大都是相對(duì)分子質(zhì)量1000Da以內(nèi)的小分子物質(zhì)。代謝組學(xué)隨后得到迅速發(fā)展,并滲透到疾病診斷、醫(yī)藥研制開(kāi)發(fā)、營(yíng)養(yǎng)食品科學(xué)、毒理學(xué)等多領(lǐng)域。
鐘晟提及,隨著人類基因組計(jì)劃的推進(jìn),差不多在2000年前后,基因組學(xué)就慢慢地應(yīng)用到到了科研領(lǐng)域,甚至是臨床領(lǐng)域?!按x組學(xué)大概落后基因組學(xué)10年左右,基本上是從2010年開(kāi)始,逐步地在科研、臨床診斷,包括跟消費(fèi)者檢測(cè)這一塊發(fā)揮作用?!?
他認(rèn)為,代謝組學(xué)和基因組學(xué)“是一個(gè)平行的維度”,“市面上有很多基于DNA的技術(shù),它可能是一個(gè)預(yù)測(cè)級(jí)別的產(chǎn)品,比方說(shuō)預(yù)測(cè)一個(gè)人他們家族的一個(gè)基因的遺傳,或者能夠提早3年或者5年發(fā)現(xiàn)癌癥的蹤跡,但是我們的代謝組學(xué)檢測(cè)更多地反映個(gè)體當(dāng)下的表型情況,所以是一個(gè)腫瘤普篩的技術(shù)平臺(tái)。”
值得關(guān)注的是,目前國(guó)內(nèi)已有多家初創(chuàng)公司在布局基于代謝組學(xué)的癌癥早篩技術(shù)。其中,鐘晟等人于2018年創(chuàng)立的深圳泰萊生物科技有限公司即在其列。
更適合檢測(cè)生化小分子的質(zhì)譜儀
除了代謝組學(xué)應(yīng)用得日益廣泛之外,另外值得注意的是,在過(guò)去的20年里,基于質(zhì)譜技術(shù)的檢測(cè)方法也正發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。
鐘晟談到,在這項(xiàng)研究中,他們面臨的挑戰(zhàn)即是,“質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)目前確實(shí)沒(méi)有像NGS這么成熟,所以面對(duì)質(zhì)譜儀的研發(fā),我們需要去解決很多的問(wèn)題?!?
首先是代謝物數(shù)據(jù)庫(kù),“它不像基因這么豐富,因?yàn)榇x組學(xué)相對(duì)基因組學(xué)的發(fā)展要滯后一些。在這樣的背景下,目前國(guó)際的權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)中,代謝物的數(shù)據(jù)庫(kù)相對(duì)來(lái)講是偏少的?!毖芯繄F(tuán)隊(duì)需要先行完成的是,建立一套適合中國(guó)腫瘤患者的腫瘤相關(guān)代謝物數(shù)據(jù)庫(kù)。
而建數(shù)據(jù)庫(kù),則需要投入巨大的資源,包括大規(guī)模樣本的反復(fù)檢測(cè),乃至數(shù)據(jù)和算法的不斷打磨。
據(jù)介紹,該研究項(xiàng)目啟動(dòng)于2017年,團(tuán)隊(duì)在近3年的時(shí)間里,從復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院、四川大學(xué)華西醫(yī)院、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院等數(shù)十家三甲醫(yī)院及國(guó)家級(jí)科研機(jī)構(gòu)合作完成了超2萬(wàn)例的臨床樣本采集和研究。“這是一個(gè)回顧性的臨床隊(duì)列,并且所有的腫瘤患者都是有臨床病理金標(biāo)準(zhǔn)確診的腫瘤患者?!?
鐘晟還提及,隨著該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步商業(yè)化推廣,這一代謝組學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)也在不斷更新。截至目前樣本量已達(dá)到近10萬(wàn)例,其中3萬(wàn)多例為科研樣本,6萬(wàn)多例是真實(shí)的商業(yè)檢測(cè)樣本?!盎谶@些數(shù)據(jù)及生信團(tuán)隊(duì)的進(jìn)一步挖掘,最終建立了一個(gè)中國(guó)人群的腫瘤代謝物的數(shù)據(jù)庫(kù)?!?
接下來(lái)的挑戰(zhàn)則是需要一臺(tái)“重器”出場(chǎng)?!叭绻玫亟鉀Q檢測(cè)的問(wèn)題,那么我們還要從相對(duì)來(lái)講比較底層的質(zhì)譜的原理和質(zhì)譜儀器這一塊去入手。”
1898年,在研究電離氣體流時(shí),出生于東普魯士的德國(guó)物理學(xué)家Wilhelm Wien(1911年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))發(fā)現(xiàn)了一種與氫原子質(zhì)量相等的正粒子。他發(fā)明了第一臺(tái)質(zhì)譜儀,并以此奠定了質(zhì)譜學(xué)的基礎(chǔ)。隨后的20世紀(jì)里,JJThomson和Francis Aston等人的開(kāi)創(chuàng)性工作使得這項(xiàng)技術(shù)有了質(zhì)的飛躍。
所謂的質(zhì)譜(MS),就是一種化學(xué)分析形式,用于測(cè)量樣品中原子或分子的質(zhì)荷比(m/z)?!八軝z測(cè)的東西非常多,包括小分子領(lǐng)域,比如說(shuō)50-1000Da分子量的物質(zhì),這些物質(zhì)可能是代謝物;1000-5000Da分子量的區(qū)間里,可能是一些多肽;5000Da以上分子量的可能是一些蛋白質(zhì),甚至是一些DNA的片段?!辩婈商岬揭稽c(diǎn),“那么我們要解決一個(gè)問(wèn)題,怎么樣設(shè)計(jì)一臺(tái)能夠更適合于做生化小分子的質(zhì)譜儀,這其實(shí)也是我們?cè)谧瞿[瘤篩查中需要解決的儀器的升級(jí)和迭代問(wèn)題?!?
第三個(gè)挑戰(zhàn)則是來(lái)自樣本的處理。盡管質(zhì)譜儀有許多不同的類型,但總體而言均有三大環(huán)節(jié),第一就是可以使樣品中的原子或分子離子化的方法這,統(tǒng)稱為離子源;第二是質(zhì)量分析儀;第三則是檢測(cè)或計(jì)數(shù)m/z值離子數(shù)的方法,也被稱為檢測(cè)器。
在這項(xiàng)最新的研究中,研究團(tuán)隊(duì)使用的技術(shù)為MALDI-TOF。MALDI即基質(zhì)輔助激光解吸電離(Matrix-assisted laser desorption/ionization),為一種離子源;TOF是質(zhì)量分析儀,離子根據(jù)其m/z比率進(jìn)行分離,而該比率則基于它們穿過(guò)已知長(zhǎng)度的飛行管到達(dá)檢測(cè)器所花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)度。
“MALDI-TOF跟傳統(tǒng)的串聯(lián)質(zhì)譜或液相質(zhì)譜來(lái)比較有一個(gè)很大的不同,它沒(méi)有非常復(fù)雜的液相的樣本分離的流程,如果有這樣一個(gè)樣本分離的流程,處理的周期就會(huì)非常長(zhǎng),導(dǎo)致了這個(gè)技術(shù)可能很難大面積地普適性地去推廣?!辩婈烧劦?,其團(tuán)隊(duì)技術(shù)在非常巧妙的樣本前處理的基礎(chǔ)上,能夠非常高效地分離和富集需要檢測(cè)的代謝小分子,“所以在樣本前處理的環(huán)節(jié)上面也進(jìn)行了大量的研發(fā)嘗試?!?/span>
最后一個(gè)挑戰(zhàn)則是來(lái)自質(zhì)譜儀的基質(zhì)材料。論文中也指出,激光解吸/電離(LDI)通常需要一個(gè)輔助的有機(jī)基質(zhì)將能量傳遞給分析物,由于基質(zhì)的本底離子,小分子代謝物檢測(cè)的準(zhǔn)確性受到影響。而納米材料輔助的方法可以很好地適用于LDI研究低質(zhì)量范圍的代謝組學(xué),這些納米材料在吸收激光能量的同時(shí),不會(huì)產(chǎn)生令檢測(cè)信號(hào)復(fù)雜化的團(tuán)簇離子。
兩種納米材料的制備
鐘晟也進(jìn)一步解釋道,從傳統(tǒng)的MALDI-TOF質(zhì)譜來(lái)講,用的最多的基質(zhì)是有機(jī)小分子基質(zhì),比如說(shuō) CHCA(a-氰基-4-羥基肉桂酸),或者是DHB(2,5-二羥基苯甲酸)等?!靶》肿踊|(zhì)在做代謝物檢測(cè)的時(shí)候會(huì)存在一個(gè)問(wèn)題,因?yàn)樗旧淼姆肿恿烤褪歉鷻z測(cè)的這些代謝物的分子量是相似的,所以如果用這種有機(jī)小分子基質(zhì)來(lái)做檢測(cè)的話,它會(huì)存在一個(gè)很大的信號(hào)干擾。”正因如此,傳統(tǒng)的MALDI-TOF檢測(cè)的往往是大分子,例如微生物的膜蛋白檢測(cè),或者是用于單核苷酸多態(tài)性(SNPs)分型等。
論文中同時(shí)指出一點(diǎn),此前的研究一般都依靠單一的納米材料基質(zhì)進(jìn)行LDI分析,指紋分析信息有限,容易出現(xiàn)誤報(bào)。
在這項(xiàng)研究中,研究團(tuán)隊(duì)在經(jīng)過(guò)大量的篩選后,“最終確定了兩大類可行的納米材料,能夠?qū)ξ覀儥z測(cè)的質(zhì)譜檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行很好的富集和放大,最終得到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)結(jié)果?!辩婈杀硎?。第一種類型的納米材料是第一種納米材料是Au/SiO2核/殼納米粒子,第二種類型的納米材料則是利用Agassisted化學(xué)蝕刻技從n型硅片上獲得的高多孔性硅納米線。
“納米材料在這項(xiàng)研究中最核心的作用就是去放大激光能量,并且由于納米材料具有物理化學(xué)的穩(wěn)定性,它比較難產(chǎn)生小分子區(qū)間的干擾,所以相比傳統(tǒng)的基質(zhì)材料,在做代謝物或者小分子物質(zhì)檢測(cè)上面,它有較強(qiáng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)?!?
值得一提的是,目前國(guó)內(nèi)使用的質(zhì)譜儀系統(tǒng)多數(shù)由德國(guó)布魯克、美國(guó)SCIEX、日本島津等進(jìn)口廠商主導(dǎo),而鐘晟等人創(chuàng)建的泰萊生物的團(tuán)隊(duì)還在進(jìn)行質(zhì)譜儀的國(guó)產(chǎn)化。“我們轉(zhuǎn)向儀器自研國(guó)產(chǎn)化是基于實(shí)際科研需求,也符合宏觀政策的方向。從整個(gè)產(chǎn)業(yè)的角度來(lái)看,我們認(rèn)為上游儀器‘卡脖子’的問(wèn)題也必須解決?!编嵔鼙硎尽?
鐘晟則談及,如果類比稱手機(jī)或者電腦,質(zhì)譜儀也會(huì)涉及很多零部件的采購(gòu),“激光器、探測(cè)器、采集卡,包括無(wú)數(shù)的電源、開(kāi)關(guān)、芯片,包括印制線路板 PCB等,里面的各個(gè)零部件難免涉及到跨國(guó)采購(gòu)。但是這不僅僅只是個(gè)單純組裝的過(guò)程,需要對(duì)各個(gè)零部件有深刻的了解和對(duì)真實(shí)業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求的理解,通過(guò)不斷的調(diào)試和測(cè)試數(shù)據(jù)的反饋,才能做出一臺(tái)真正適合自己的質(zhì)譜儀?!彼瑫r(shí)提到,MALDI-TOF也是目前各類型質(zhì)譜儀中國(guó)產(chǎn)化進(jìn)度最快的一個(gè)平臺(tái),“目前我們的國(guó)產(chǎn)化率基本上可以實(shí)現(xiàn)85%以上?!?/strong>
鄭杰同時(shí)強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),無(wú)論是納米基質(zhì)材料的篩選,還是質(zhì)譜儀的國(guó)產(chǎn)化,這些研究并不僅僅是一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn),“它最終還是反映到數(shù)據(jù)上,讓檢測(cè)結(jié)果真正可實(shí)現(xiàn)基層應(yīng)用?!?
多種液體活檢策略的結(jié)合可進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性
在這項(xiàng)研究中,研究團(tuán)隊(duì)從中國(guó)兩個(gè)醫(yī)院選取的隊(duì)列進(jìn)行了MNALCI泛癌篩查測(cè)試。
上海隊(duì)列由1008人組成,包括203名健康對(duì)照組和805名被美國(guó)癌癥聯(lián)合委員會(huì)(AJCC)診斷為I-IV期癌癥的患者:其中肝癌(n = 139)、肺癌(n = 76)、胰腺癌(n = 97)、結(jié)直腸癌(n = 238)、胃癌(n = 119)和甲狀腺癌(n = 136),來(lái)自中國(guó)上海復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院。
合肥隊(duì)列包括175人,其中包括30名健康對(duì)照組和145名I-IV期癌癥患者:肝癌(n = 29)、肺癌(n = 28)、結(jié)直腸癌(n = 30)、胃癌(n = 30)、甲狀腺癌(n = 28),作為該研究的外部驗(yàn)證隊(duì)列進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)查。遺憾的是,在合肥隊(duì)列中缺乏胰腺癌的病例。
結(jié)果顯示,在內(nèi)部驗(yàn)證隊(duì)列中,MNALCI表現(xiàn)出了93%的靈敏度和91%的特異性;在外部驗(yàn)證隊(duì)列中表現(xiàn)出了84%的靈敏度和84%的特異性。此外,在上述6種癌癥中,識(shí)別腫瘤組織的總體準(zhǔn)確性在內(nèi)部驗(yàn)證隊(duì)列中為92%,在外部驗(yàn)證中為85%。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了多達(dá)8個(gè)代謝物生物標(biāo)志物。即2-氧代戊酸、組胺、葡萄糖、5-羥甲基尿嘧啶、2-糠酸、甲基丙二酸、4-甲基兒茶酚和L-肉堿,這些代謝物中,有大部分在其他地方被報(bào)道過(guò)與癌癥有關(guān)系。
研究團(tuán)隊(duì)在論文中強(qiáng)調(diào),需要注意的是,MNALCI方法并非要取代其它液體活檢方法。相反,這種方法可與如mRNA、miRNA、突變的或5-羥甲基化的cfDNA、循環(huán)蛋白等其它生物標(biāo)志物篩選策略相結(jié)合。他們還指出,MNALCI方法并不能區(qū)分NSCLC、CRC和PTC中常見(jiàn)的致病性突變。然而,基于cfDNA突變的液體活檢在很大程度上依賴于驅(qū)動(dòng)基因的突變,對(duì)于具有陰性驅(qū)動(dòng)基因突變的癌癥(占癌癥中的很大一部分)來(lái)說(shuō),其靈敏度可能會(huì)受影響。
MNALCI與血清腫瘤抗原診斷特異性腫瘤的比較
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,多種液體活檢策略的結(jié)合可以提供額外的信息,進(jìn)一步提高癌癥診斷和識(shí)別腫瘤組織來(lái)源的準(zhǔn)確性。
鄭杰也對(duì)澎湃新聞?dòng)浾弑硎?,多組學(xué)是未來(lái)的一個(gè)大趨勢(shì)?!按x物是信號(hào)通路的終端產(chǎn)物,代謝物的信息和最終的表型更為接近,更利于癌癥的分型和標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn),但我們也認(rèn)為臨床患者的真實(shí)情況應(yīng)該是從生命多個(gè)維度去反映的,所以我們也正在去從多組學(xué)這個(gè)方向去探索一些癌癥的研究,會(huì)結(jié)合基因組、代謝組、影像組等,融合?!?
鐘晟則強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),腫瘤檢測(cè)其實(shí)有非常細(xì)分的場(chǎng)景:“腫瘤的普篩(或叫腫瘤初篩),到高危人群的精篩,再到疑似腫瘤患者的早期診斷,再到臨床金標(biāo)準(zhǔn)診斷,至少可以分為4個(gè)階段或4個(gè)場(chǎng)景去做產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和迭代。”
而他認(rèn)為,從當(dāng)前的技術(shù)來(lái)看,“這十幾年里很難做到一種技術(shù)能夠同時(shí)解決篩查和診斷的問(wèn)題?!?
“我們的真實(shí)的感受是,針對(duì)不同場(chǎng)景,我們從樣本的采集、樣本的處理到建庫(kù),再到算法,直至最后模型,這些都是不一樣的?!编嵔芤差愃铺峒?,“而無(wú)論是質(zhì)譜技術(shù),還有影像分析技術(shù)或是基因組技術(shù),通過(guò)不同技術(shù)的搭配,然后再結(jié)合樣本的采集處理,還有和算法相互結(jié)合,我們會(huì)有不同的方案去針對(duì)不同的場(chǎng)景解決癌癥的這樣一個(gè)大的話題?!?
研究團(tuán)隊(duì)在論文中還總結(jié)提到,這行研究為實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比和高通量的多癌種篩查技術(shù)奠定了概念和實(shí)踐基礎(chǔ)。“在不遠(yuǎn)的未來(lái),該方法的檢測(cè)成本預(yù)估可低于100美元,一個(gè)設(shè)備齊全的實(shí)驗(yàn)室每天可分析超過(guò)3000個(gè)樣本?!?/span>
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-26642-9
“從臨床角度來(lái)說(shuō),腫瘤篩查確實(shí)存在著一個(gè)非常大的需求,并且它是一個(gè)比較新興的領(lǐng)域,是一個(gè)藍(lán)海的市場(chǎng)?!痹擁?xiàng)研究的作者之一、中國(guó)科學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)博士鐘晟在接受澎湃新聞(www.thepaper.cn)記者采訪時(shí)表示,“要作為一款面對(duì)大眾的腫瘤篩查產(chǎn)品,它的一個(gè)基礎(chǔ)條件是靈敏度要達(dá)到80%以上、特異性要達(dá)到90%甚至95%以上的指標(biāo)?!彼J(rèn)為,無(wú)論是從臨床角度,還是從宏觀的衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)角度考慮,達(dá)到上述這些指標(biāo)才會(huì)有其意義和價(jià)值。
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