2015年全球十大突破技术之液态切片

跟中国有关的一切似乎都离不开“大”这个形容词，包括癌症问题。在中国北京等一些比较富裕的城市，癌症是目前最常见的人类杀手。空气污染、抽烟率高，以及饱受工业污染、声名狼藉的“癌症村”，使得整个中国的死亡率不断攀升。

跟中国有关的一切似乎都离不开“大”这个形容词，包括癌症问题。在中国北京等一些比较富裕的城市，癌症是目前最常见的人类杀手。空气污染、抽烟率高，以及饱受工业污染、声名狼藉的“癌症村”，使得整个中国的死亡率不断攀升。

特别是肝癌，罹患率是西方国家的四倍，部分原因是，在中国十四人中即有一人携带乙型肝炎，这些人群很有可能发展成肝癌患者。全球每年癌症死亡人数中，约27%来自中国。

去年12月，我从深圳乘地铁到香港，打算会见丹尼斯·洛博士，博士将近20年专注于一项名为“液态切片”的技术，该技术通过在几滴人体血液中进行DNA排序，可及早检测出肝癌及其他癌症，甚至不等症状出现便能检测出。

我见到洛的时候，他像平常一样一丝不苟地穿着一件颜色鲜亮的运动上衣，这个习惯在他上世纪80年代所就读的牛津大学被称为精神的正式晚宴。

洛是发现胎儿会将部分DNA脱落到母体血流中的第一人，并因此而为人所知。

这一发现首次出现于1997年，近年来随着逐步应用已促使人们找到一种更安全、更简便的唐氏综合症筛选试验方法。到目前为止，已有超过一百万名孕妇接受过该试验。

如今，洛不断往返于世界各地的实验室，为当地带去这一科学与商业的巨大成就——在简单采血的基础上开发筛选试验。这一做法之所以能成功，是因为枯萎的癌症细胞同样会将其本身的DNA脱落到人体血液中。

初期的时候，这一脱落数目很少，几乎为零，因为健康的DNA也在循环，掩盖了病死细胞的DNA脱落。这样一来就很难计量癌细胞的DNA脱落。但洛认为实现这一目的很简单：只需在癌症尚可治愈阶段每年验血一次，即能保证及早发现癌症。

晚期检测出的癌症通常已经扩散，大部分都无法治愈。在美国，癌症之所以能在初期即被发现，最关键在于拥有使用先进抗癌死亡技术的检查机器。结直肠癌死亡人数锐减，一半得益于各种先进的筛选检查技术，比如结肠镜检查。

洛所在的医院参与了两项大型研究，研究旨在证明DNA分析也可作为筛选试验。研究人员对一千名乙型肝炎携带者进行跟踪，以观察DNA试验能否先于超声波发现肝肿瘤。

研究人员还开展了一项规模更大的关于鼻咽癌的研究，鼻咽癌最先发生在人体喉管的上部区域。这种癌症在世界其他国家病例通常很稀少，但在中国南方，一个人一生中罹患鼻咽癌的概率高达1/60。

鼻咽癌似乎与中国南方人群普遍爱吃咸鱼有关，同时也离不开中国人体质的遗传易感性以及埃-巴二氏病毒（一种引起单核细胞增多症的细菌）感染。洛说，埃-巴二氏病毒感染引起的鼻咽癌比较特殊，他开发设计的试验能轻松发现枯萎的癌细胞释放到人体血浆内的病毒性DNA。

研究共在香港招募了20000名健康的中年男性志愿者，平均分成两批试验。在筛选出的第一批10000名男性志愿者中，研究人员挑出17位癌症患者，其中13例为I阶段癌症，属于最初期癌症。

几乎所有挑出来的癌症患者都正在接受放射治疗。患者如在出现最晚期症状时才就医，比如颈部出现肿块，一般存活率低于70%。

“他们正常地走在大街上，根本不知道身上藏着一颗随时会爆发的炸弹，现在我们这个试验正好给了他们警示，”洛说。在他看来，中国南部每个人都应该进行筛选试验，香港有一家私人医院目前已提供该试验。

“我们相信这个试验能挽救生命”，他说。

洛的实验室目前正专注于和其他研究机构（包括美国约翰霍普金斯大学）的科学家们展开技术竞赛， 研究上述技术概念能否转化为可用于几乎所有癌症的通用型试验，而非仅仅专用于病毒性癌症。

这一研究主要依赖于基因测序设备，基因测序设备可迅速解码上百万个散落在血液中的DNA短碎片。研究人员将试验结果与人类基因组参考图谱相比较，可发现重新排序后的DNA模式特别，而这些特别之处正是肿瘤存在的迹象。

在一次拜访洛位于香港中文大学的实验室时，他向我展示了几款比较早的测序机器。他说，下一代DNA测序仪体积大小不会超过一部手机，这样常规的癌症筛查试验价格可能有所降低，也能得到更广泛的应用。

目前，患者接受DNA测试以检查肝癌时，通常承受风险且太过昂贵，无法大规模用于常规检查。洛注意到，很多胎儿检查也是一开始十分昂贵，但目前为止，其价格已大大降低，最低仅需800美元。这样一来，检查应用更为广泛。“癌症检查也应做到这样”，他说。

在这方面，像洛等许多相关博士已奠定了坚实基础，最近几年，市场对液态切片技术的商业兴趣越来越浓。埃里克·托普是美国斯克利普斯研究所一名基因组学教授，他在今年一月份预言说，这项用于癌症和其他疾病治疗的技术会成为“接下来20年内的疾病诊断听诊器。”

Illumina圣迭戈分公司（成功构建出最快的基因测序设备）首席执行官杰伊·弗拉特利告诉今年的投资者称，基因试验的市场价值至少可达400亿美元。他认为这项技术“可能是癌症诊断领域最振奋人心的重大突破”，并称自己的公司将向研究者提供液态切片试剂盒，来帮助检查发现癌症征兆。

除用于癌症筛选检查外，液态切片还可帮助正在与病魔作斗争的患者。

医生能根据加速癌症恶化的具体DNA突变模式开药。有时，医生会提取肿瘤组织进行突变识别试验，但更多情况下，无创血液测试更适合患者情况。洛告诉我，40%的中国肺癌患者会出现EGFR基因突变，此时，患者需要服用新的靶向药物。

癌症类型多种多样。洛说，研究者必须开展系统研究，尽量保证液态切片能切实、有效地应用于每种癌症类型。他本人更倾向于以鼻咽癌为研究代表。

“如果能筛选并预测出非常常见的癌症类型，那这种技术应用就会普遍开来”，他说。

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