界哥一覺醒來，聽說液體活檢又出大新聞了，這個小網紅，最近挺能鬧騰啊，聽說這次能一次檢出8大癌癥？先不管，端起小板凳搶到第一排再說。

什么什么？Science會議會議主頁！哇哇，一不小心拿了個生命科學界的奧斯卡！我收回剛才的話，“網紅”這個詞已經配不上它了，這是一個International大明星?。」麛嗦忿D粉！

所以到底是怎么回事呢？容界哥先戴上500度近視眼鏡，不然我聽不見Science喊麥。

圖1 Science主頁發(fā)布了這一研究

1月18日，由約翰·霍普金斯大學腫瘤學家NickolasPapadopoulos領銜在線發(fā)表在Science上的研究指出，他們開發(fā)了一項名為CancerSEEK的液體活檢技術，對8種常見腫瘤檢測的中位敏感性達到了70%（P < 10-96），特異度高達99%。對卵巢癌和肝癌的敏感性最高，隨后則是胃癌、胰腺癌、食道癌和結直腸癌，檢出敏感性均達到了60%以上。

CancerSEEK技術通過檢測血液樣本中體細胞的基因突變，而這些突變僅在克隆增值異常的細胞中存在，以此診斷腫瘤的發(fā)生。其不僅能檢出腫瘤組織的來源，據說還不太貴……

聽起來很恢弘嘛，液體活檢強勢來襲，莫非組織活檢飯碗不保？

說起來很慚愧，界哥就愛扒歷史、玩穿越，學貫中西博古通今（古裝劇不是白看的），所以老鐵們系好安全帶，前方就是時光隧道，老司機踩油門啦！

1

深扒活檢，Long long ago……

1000多年以前，阿拉伯醫(yī)生Albucasim就開展了手術前的甲狀腺結節(jié)活檢[1]，成功將組織細胞活檢應用于腫瘤診斷中，也自此沿用至今。不夸張地說，Albucasim就是組織活檢的親爸爸。

然而對于大部分患者來說，不論是“挖塊肉”的組織活檢，還是“扎一針”的細針穿刺，都是十分恐怖的一件事。別的不說，聽起來就疼。

加上組織活檢也有其局限性。

由于腫瘤具有異質性，某個部位的腫瘤組織并不能代表整體的情況；

還有些患者有禁忌癥，根本不適合進行組織活檢；

腫瘤組織經過活檢刺激后，有加速播散轉移的可能；

最后一點，腫瘤只有長到能被人發(fā)現的大小之后，這種技術才能得到應用，想要在更早的時候發(fā)現腫瘤，組織活檢似乎無能為力。

這么說來，組織活檢問題還不少呢。

確診惡性腫瘤，病理學檢查總是最終的金標準。然而，病理石蠟切片的結果總是千呼萬喚始出來，術中快速冰凍檢查也不能用于腫瘤的早期診斷。準確性最高，但時效性卻不佳。

畢竟，大部分尚未發(fā)生轉移的惡性腫瘤都可以通過手術治愈[3]，早診斷、早治療，才是活下去的王道。

2

主角出場：液體活檢的前半生

時勢造英雄?；煦绲哪[瘤診斷界停滯不前了太久，是時候有一位快、準、狠的Leader重新扛起大旗，直搗腫瘤啦。

于是，液體活檢（liquid biobsy）應運而生。

這項一項通過抽取人體的腦脊液、唾液、血液、尿液、精液等體液用于腫瘤診斷的技術，目前液體活檢的項目主要是血液中的循環(huán)腫瘤細胞（CTCs）、循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）、循環(huán)RNA和外泌體（exosome）等。

這些物質均可以通過腫瘤周邊的血管進入血液循環(huán)，通過抽取血液樣本檢測這些物質，可以用于腫瘤的早期診斷、療法選擇、預后判斷和療效監(jiān)測等。

但電視劇里的英雄橋段都是美化過的，英雄不是生下來就可以氣貫山河、力挽狂瀾，他也有漫長的嗷嗷待哺的嬰幼兒時光，也有淘氣砸破鄰居家窗戶的小少年時代。

所以，液體檢測一路走來，也諸多坎坷。

即便是目前唯一應用最廣，用于診斷前列腺癌的血液中前列腺特異性抗原（PSA），也依然爭議不斷、命運多舛：

上個世紀八九十年代，PSA檢測首次被運用到了前列腺癌的檢測中導致了美國前列腺癌發(fā)病率飆升；

由于假陽性結果，聯邦預防服務工作組（USPSTF）又分別于2008年和2010年調低了PSA檢測的推薦等級；

但由于晚期前列腺癌的診療率的上升，USPSTF又在2017年4月，再次調升了PSA檢測的推薦等級[6]。

那么，究竟是什么問題讓液體活檢充滿爭議，遲遲無法推廣呢？

難在又要特異、又要敏感。

不是大家不想推廣液體活檢用于腫瘤檢測，而是想要達到這一點太難了！特異性、敏感性，缺一不可；不僅要檢測出腫瘤，更要回答腫瘤組織來源在哪里。

作為一種早期診斷的手段，自然需要有很高的特異性，否則沒病的人被誤診為腫瘤，還不把人嚇死？

同時，診斷的敏感性也不可或缺。由于早期腫瘤組織留在血液中的“線索”很少，受到技術手段的限制，要求檢測出極微量的物質還有困難。然而，若不能檢測出早期的腫瘤，那液體活檢還有什么意義呢？

最后，則是要確定腫瘤的組織來源。不同的腫瘤可以有相同的基因突變，因此檢測到循環(huán)血液中的突變并不能確定是什么腫瘤。

3

這是一條華麗分割線，英雄逢時！

CancerSEEK的問世注定是不平凡的舉動，它似乎預示著我們的“小少年”液體活檢，要接受成年的洗禮了！

Science發(fā)表的這項研究不僅很好地權衡了特異性和敏感性的兩難，還能告訴我們腫瘤的組織來源。

在開發(fā)過程中，研究人員發(fā)現，通過聯合檢測多個基因突變擴增產物，能夠更好地檢測出腫瘤，提高敏感性。然而，這樣的提升不是永無止境的，在納入越來越多擴增產物用于檢測的過程中，敏感性的提升變得越來越小，最后到檢測大約60個擴增產物的時候，敏感性的提升進入了一個平臺期。

也就是說，此時再檢測更多的擴增產物已經無助于敏感性的提升，甚至會進一步降低特異性，影響診斷效率不說，還大大提高了成本。

因此，為了兼顧敏感性與特異性，研究人員最終選取了16個癌癥相關基因突變作為檢測目標。

據估計，通過這些基因突變的61個擴增產物，可以識別出從肝癌（41%）到胰腺癌（95%）的一系列常見腫瘤。而在實踐中，研究人員則發(fā)現這一檢測手段的表現要好于預期，可以識別出60%肝癌，甚至100%的卵巢癌。

腫瘤檢測需要解決的第二個問題則是腫瘤來源的問題。

為了檢測8種常見的腫瘤，研究人員從41種這些腫瘤的產物中精選出8種對于鑒別健康人和腫瘤患者特別有效的蛋白質，與先前的16個基因突變的61種擴增產物聯合應用，獲得極高的特異性（> 99%），在接受檢測的812名健康人中僅有7人被“誤診”為腫瘤患者，假陽性率不足1%。

為了確定這一方法的敏感性，研究人員招募了1005名被診斷為I～III期卵巢癌、胃癌、胰腺癌、食道癌、結直腸癌、肺癌或乳腺癌的患者以及812名健康人作為對照，評估了他們血液樣本中8種蛋白質的水平以及基因突變。

結果發(fā)現，CancerSEEK技術對于腫瘤檢測的中位敏感性達到了70%（P < 10-96）！

其中這一方法對于卵巢癌和肝癌的敏感性最高，隨后則是胃癌、胰腺癌、食道癌和結直腸癌，均達到了60%以上。

對于肺癌（<60%）和乳腺癌（33%）的敏感性雖然稍差，但好在這些腫瘤還是能夠通過胸部LDCT或乳腺攝片等其他手段來早期檢測。

這項技術的另一個亮點是運用了機器學習（machine learning）方法，對于血液樣本檢測發(fā)現腫瘤蛋白升高或出現ctDNA基因突變的陽性患者進行腫瘤類型的識別。

結果發(fā)現，83%的腫瘤被鎖定到了最可能的兩種類型中，63%的腫瘤被直接正確定位。

當然，沒有一個人能360°無死角，這項技術也不免有小瑕疵。

分析其對于不同分期腫瘤的敏感性發(fā)現，這一方法對于II期和III期腫瘤的敏感性分別達到了73%和78%，但是對于更早期的I期腫瘤的敏感性則不盡如人意，僅有43%。在I期腫瘤的診斷中，敏感性最佳的肝癌達到了100%，然而對于I期食道癌的敏感性僅有20%。

總體上，CancerSEEK對于早期腫瘤的識別能力相比II期和III期腫瘤還是薄弱了些。

圖11 CancerSEEK對于I期腫瘤的敏感性不佳[8]

不過，這一技術的目標并不是單打獨斗地確診腫瘤，而是希望醫(yī)生借助這些信息，選擇更為合適的篩查和隨訪手段，為患者提供個性化的診治，節(jié)約成本，提高效率。

當然，如果有朝一日液體活檢技術能夠被推廣，我一定會興奮地跑進醫(yī)院：

來來來，趕緊給我抽管血測一測！

4

滿懷熱情，理性期待

外行看熱鬧，內行看門道。作為一個水軍，歡呼夠了，也想聽聽專業(yè)人士的評論。無疑，這項技術未來在腫瘤早期檢測上可能大有作為，但相關的評論[9]和報道[10]還是理性地分析了這項技術存在的局限性。

由于實驗中的健康人均沒有腫瘤病史、自身免疫病、慢性腎病、發(fā)育不良等情況，在真實世界中這項技術的效果可能不如實驗中那么好。

同時，實驗中檢測的許多指標也可能在非腫瘤病人中升高，比如癌胚抗原（CEA）可能與消化道的惡性腫瘤相關，但也可能與吸煙、懷孕、腸炎、糖尿病、心血管疾病等相關；甲胎蛋白（AFP）升高或許預示著肝癌發(fā)生，但肝炎、肝硬化的患者血液樣本也很容易中招。

在正常人群中使用CancerSEEK技術，特異性可能會下降，假陽性率可能不止1%。

研究人員自己在文末[8]也提出，雖然這項技術檢測多種腫瘤的成本可能低于500美元，甚至比檢測單一腫瘤，比如通過結腸鏡檢測結直腸癌要更低，并且一次檢測就能覆蓋2017年占美國腫瘤死亡人數60%的八種腫瘤。

然而，為了證明其的確適用于臨床還需要進行的大人群、前瞻性研究——五年內對五萬名女性進行CancerSEEK檢測以確定其在真實世界中的效用[9]。

實際上，即使CancerSEEK技術真的進入市場，腫瘤的診斷可能會首先“抽管血”，但不會是僅僅“抽管血”。

對于腫瘤的診斷，“拍張照”、“抽管血”都很難單獨一錘定音，即使是最為準確的“挖塊肉”也不僅僅是用肉眼觀察組織，在顯微鏡下觀察細胞那么簡單，而是需要參考其他諸多檢查的結果，甚至要把病人叫到面前好好地問問病史，摸摸肚子才能審慎地下結論。

各種檢測手段并沒有孰優(yōu)孰劣，它們有的準確性高，但時效性欠佳；有的能夠在很早就檢測出疾病，但卻更可能出現假陽性的結果。這些手段只有互相取長補短，選擇最為合適的檢查才能發(fā)揮出它們最大的效用。(世聯博研(Bioexcellence)世聯博研Bioexcellence）