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【液体活检】快速的DNA测序仪正带来简单的癌症血液检测

首页 » 研究 » 检验 2015-03-05 illumina 赞(8)
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导读
12月,我从深圳坐地铁去香港。在那里,我约见了卢煜明(Dennis Lo)。这位医生20年来一直在致力开发一种称为“液体活检”的技术,也就是在癌症发生的早期——甚至在症状出现之前,通过测序一个人几滴血中的DNA来检测肝癌及其他癌症。

  摘要:

  可用性:现在
  突破: 一种血液检测能及早发现癌症。
  重要性:每年,全球大约有800万人死于癌症。
  关键角色:
  ·   卢煜明,香港中文大学
  ·   Illumina
  ·   BertVogelstein,约翰霍普金斯大学

  中国(相关)的一切都很大,包括它的癌症问题。在一些富裕的城市,如北京,癌症被认为是最常见的杀手。空气污染,吸烟率高,以及因工业污染而造成的“癌症村”,正在增加这个国家的死亡率。它的肝癌发生率是西方国家的四倍,部分原因在于每14个中国人中就有一个携带乙肝病毒,全世界每年死于癌症的人中,大约有27%是中国人。

  12月,我从深圳坐地铁去香港。在那里,我约见了卢煜明(Dennis Lo)。这位医生20年来一直在致力开发一种称为“液体活检”的技术,也就是在癌症发生的早期——甚至在症状出现之前,通过测序一个人几滴血中的DNA来检测肝癌及其他癌症。

  卢煜明还是像往常一样,西装笔挺,这个习惯让我想起了牛津大学的正式晚宴,80年代他曾在那里学习。他因首次发现胎儿将少量DNA释放到母亲血液中而为人熟知。这一发现在1997年首次提出,近年来已催生了对唐氏综合征的一种更安全、更简单的筛查检测。到目前为止,超过一百万名怀孕妇女接受了检测。

  如今,卢煜明正与全世界的实验室展开竞争,希望重演这一科学和商业双赢的成功——即开发基于简单抽血的癌症检测。这并非不可能,因为垂死的癌细胞也将DNA释放到人的血液中。早期,这个量微乎其微,并且被循环的健康DNA所掩盖。这使得人们难以测定。但是卢煜明的目标很简单:每年进行血液检测,在癌症能够治愈时发现它。

  当晚期检测到癌症时,它们已经扩散,基本上无法治愈。在美国,医学上最引人注目的成功——应用技术来减少常见癌症的死亡率,正是靠早期检测在后面支持。结肠直肠癌的死亡人数急剧下降了一半,正是因为有了结肠镜检查这种筛查检测。

  卢煜明的医院参与了两项最大的研究,以证明DNA分析也可作为一种筛查检测。研究人员正在追踪一千名带有乙肝病毒的人,看看DNA检测是否能在超声检查之前定位肝脏肿瘤。另一项更大的研究是关于鼻咽癌,这种癌症发生于咽喉顶部。在世界其他地方,这种癌症很罕见,但中国南方的男人一生中却有1/60的机会患上此病。

  这种癌症似乎与吃咸鱼,以及中国人的遗传易感性和EB病毒感染有关,这种病毒导致单核细胞增多。卢煜明认为,病毒的作用创造了一个特殊的环境。他开发的检测是搜索垂死的癌细胞释放到人体血浆中的病毒DNA。

  这项研究在香港招募了20,000名健康的中年男性,如今已完成了一半。在目前筛查的10,000名男性中,研究人员发现了17例癌症– 其中13例处于I期,也就是最早期。几乎所有的人都经过放射治疗战胜了癌症。如果患者出现了发展期的症状,如颈部的肿块时,他们才去看医生,则典型的存活率低于70%。“他们正常的方式生活而不知道有一个定时炸弹要爆炸,我们已经警醒他们,”卢煜明说。在他看来,中国南方的每个男人都应该筛查。香港一家私立医院已经开始提供这项检测。“我们相信这能够挽救生命,”他说。

  卢煜明的实验室如今正在与其他机构的科学家们竞争,包括约翰霍普金斯大学,来看看这些想法是否能转变成一种几乎适合所有癌症的通用检测,而不仅仅是那些涉及到病毒的。这种方法依赖于基因测序仪,它快速解码血液中的数百万条DNA短片段。之后将结果与人类基因组的参考图谱比对。研究人员能够定位重排DNA的特定模式,这正是肿瘤的蛛丝马迹。

  在参观他位于香港中文大学的实验室时,卢煜明给我看了一些老的测序仪。他说,新一代的DNA测序仪跟手机差不多大,能让癌症的常规筛查变得更便宜、应用更广泛。眼下,对具有肝癌风险的人们进行DNA检测的成本仍然太高,无法常规使用。卢煜明指出,胎儿检测一开始也很贵,但之后的价格下降到800美元。这带来了更广泛的应用。“同样的情况也将发生[在癌症上],”他说。

  基于卢医生等人奠定的基础,对液体活检的商业兴趣最近开始爆棚。Scripps研究所的基因组学教授EricTopol在今年1月预测,这项适用于癌症及其他疾病的技术将成为“未来200年的听诊器”。Illumina(生产快速基因测序仪的圣地亚哥公司)的CEO Jay Flatley告诉投资者,这种检测的市场规模至少是400亿美元。他认为这项技术也许是癌症诊断领域“最激动人心的突破”,并表示公司将为研究人员提供液体活检试剂盒,以促进癌症标志的搜索。

  除了癌症筛查,液体活检也能帮助那些正在与疾病作斗争的人们。根据驱动癌症发展的特定DNA突变,医生可选择一种药物。鉴定突变的检测有时需要从肿瘤上切下的组织,但无创血液检测可能适合更多的病例。卢煜明告诉我,中国40%的肺癌患者都存在EGFR基因的突变,这使得他们有资格使用新的靶向药物。

  癌症的类型有很多,卢煜明认为,对于每一种,研究人员必须有条不紊地研究病例,让液体活检能够真正挽救生命。他相信他已经很接近鼻咽癌了。“如果你能筛查和预测极其常见的癌症类型,那么也就到了它走向主流的时候,”他说。

  by Michael Standaert (MIT Technology Review)

(转化医学网360zhyx.com)

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