今日Nature：液体活检获重大突破！“验血”就可以找到癌症病变，甚至还能区分癌症类型！

药明康德/报道

今日，癌症研究领域传来一条重磅新闻：一支联合团队开发的一种新方法，能通过简单的“验血”，找到只属于癌症的DNA特征。由于这种技术的灵敏度极高，我们甚至可以只用几纳克DNA，就分辨出癌症的类型。这项研究今日也在线发表在了顶尖学术期刊《自然》上。

癌症为啥难治？很大一部分原因在于我们发现得不够早。现代快速的生活节奏下，许多人疏于打理自己的健康，身体稍微有一点点不舒服，根本就不会放在心上。直到迫不得已，社会精英们才会去医院检查身体。而一旦发现癌症，往往就已经病入膏肓。

那为啥不定期去做个体检，尽早发现癌症的苗头呢？一是价格，二是时间。说到底，高昂的金钱和时间成本让人们觉得不方便。于是怕麻烦的人就开始畅想，要是可以像验血一样，简单做个血检就能找到癌症发病的迹象，那该有多好？

▲验血查癌，这是许多人的梦想（图片来源：Pixabay）

既然普通人都想到了，科学家们还会想不到吗？近几年，无论是顶尖的生物学家，还是手握大量资金的风险投资机构，都对一种叫做“液体活检”的技术产生了极大的兴趣。故名思议，这种技术就是从人体的各种体液里进行“活体检查”，寻找疾病的蛛丝马迹。既然肿瘤也需要血液才能生长，血液里应该会有癌症留下的信息。

顺着这一思路，科学家们发现，循环肿瘤DNA（ctDNA）可能是一个不错的检测对象。这些DNA来自肿瘤，在人体内不断循环。如果能提取出这些DNA，对它们进行测序，并发现和癌症有关的种种突变，不就可以提前好多年发现癌症了吗？

▲血液里除了红细胞，还有来自肿瘤的DNA（图片来源：Pixabay）

这个设想看似天衣无缝，在实际操作上却遇到了不少困难。一般来说，需要使用“液体活检”的场合不多，一个是在癌症发病前寻找到疾病的苗头，一个是在癌症得到治疗后寻找复发的痕迹。但这两类状况都有一个共同点——癌症不严重，所以来自肿瘤的DNA样本并不多。和血液中来自正常组织的循环无细胞DNA（cfDNA）相比，它们的比例少之又少。想要找到相应的突变，谈何容易？

那除了DNA突变外，我们还有哪些指标可以检测呢？科学家们想到了表观遗传学。原来，不同的组织，不同的癌症，都会在DNA上留下不同的甲基化修饰。这种修饰较多，理论上应该不难检测。通过分析DNA的甲基化状况，我们就可以推断出，哪些DNA是来自肿瘤，哪些DNA是来自健康组织。在理想情况下，我们甚至还可以推断出肿瘤的类型。

▲对于甲基化的分析，能够解决DNA较少的难题（图片来源：参考资料[1]）

在实验里，科学家们验证了初步的想法——通过分析甲基化的变化，我们能对循环肿瘤DNA进行有效检测。而为了解决cfDNA总体水平不高的难题，他们又对流程进行了优化，使用免疫沉淀技术，辅以高通量测序进行分析。科学家们指出，这种技术能有效使富含CpG（常见甲基化修饰位点）的区域得到富集，从而提高检测效率。

这种技术的实战效果如何？科学家们做了一个对比。他们获得了24名早期胰腺癌患者的血浆cfDNA，并使用另外24名健康人的样本作为对照。在两组样本之间，研究一共找到了14716个不同的甲基化修饰区域，得到不同修饰的CpG的数目高达45173。研究人员指出，这些数据足以表明，我们能够通过这种技术找到来自肿瘤的DNA。

▲这项技术的可信程度不俗（图片来源：参考资料[1]）

在胰腺癌诊断上取得成功之后，科学家们自然开始设想，这种技术能不能用在其他癌症的诊断上。于是，他们又开始评估这种技术在肺癌、白血病、乳腺癌、膀胱癌等癌症中的应用价值。利用机器学习技术，他们开发的一款算法能够以很高的准确度去区分这些癌症。

在研究的最后，科学家们指出，这款技术还需要更多独立数据的验证。但对cfDNA甲基化进行分析，有望带来一种非侵入性、低成本、灵敏度高的早期癌症检测手段，造福患者。

希望在不久的将来，检测癌症就可以像验血一样容易，做到早发现，早治疗，把癌症扼杀在萌芽之中。到了那个时候，我们再也不会因为没有及时发现亲人的癌症，而抱憾终身。

相关阅读：Nature综述：精准肿瘤学领域液体活检的现状和未来

参考资料：

[1] Shu Yi Shen et al., (2018) Sensitive tumour detection and classification using plasma cell-free DNA methylomes, Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-018-0703-0

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