【液体活检】快速的DNA测序仪正带来简单的癌症血液检测

  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）