2019年12月28日星期六

日企研發出一滴尿測癌症 到底是咋回事?

科學界為了研發方便、快速、準確的早期篩查,在各種可能的方式上都進行了嘗試,通過進行早期癌症篩查的研究,並不是啥新鮮事。

此次報道中提到的「一滴尿測癌」,篩查主要依靠一種線蟲——秀麗隱桿線蟲,這種線蟲對的尿液「嗅覺」敏感度很高,癌症病人尿液中的一些特殊代謝產物的氣味對它有強烈的吸引力。

目前這項技術在識別癌症上的特異性並不高,只能是用來做初步的篩查,確認是否患癌還需要後續專業檢查確認。

總體來說,這項技術作為一個便宜易行的早期癌症初步篩查手段還是很有前途的。不過,在應用中可能會出現過度、過度檢測的問題。此外,通過線蟲這種非數字化的生物體的嗅覺和移動方向來篩查,也需要更高質量的研究來證實或者證偽。

勿怪幸

東京大學外科博士

一滴尿可以檢測癌症,聽起來非常的科幻,也挺讓人激動的。那這項技術究竟怎麼回事呢?真的有那麼神奇嗎?實用性如何呢?

通過尿液進行早期癌症篩查的研究,並不是啥新鮮事

詳細介紹這個之前,需要大致了解一下相關的背景知識。

一般的讀者可能也已經知道了,癌症的治療效果的好壞,很大程度上取決於診斷的時機。癌症診斷越早,治療效果越佳,治愈的可能性也大大增高。如果發現時候就已經是晚期了,治療效果就大打折扣,甚至無法可治。

所以醫學生物學界的科學家們都在做出種種可能的嘗試,希望開發一種既方便快速又無痛苦和侵入性的癌症早期診斷的方法。比如采血檢查,或者通過大便檢查。總之,各種能想到的途徑都被做出了很多嘗試。

那當然,尿液也會被拿來做各種試驗,因為尿液檢查毫無痛苦,不像抽血需要受針扎之痛,沒有人會抗拒尿液檢查,而且每天我們都要排很多的尿液。如果通過尿就能檢查出癌症的有無來,那應該是最理想的了。

比如2018年日本的日立集團(對,就是那個做各種家電的日立集團)宣稱,他們針對兩年前開發的尿液測癌技術開始做臨床試驗,被認為是世界第一個大規模臨床試驗通過普通的尿液檢測癌症的[1]。

他們的技術思路其實很簡單,人體每天通過尿液排除很多代謝的廢物。如果一個人患了癌症,癌症組織也會釋放出少量的代謝產物,從尿液中排出體外。這些產物和普通組織的成分不太一樣。如果尿液檢查夠敏感,特異性也夠高,那就有可能在尿液中檢查出癌組織釋放的特殊代謝產物,從而早期發現癌症。據他們的宣傳材料稱,他們開發的高敏感度檢測方法對比較敏感。但這個還在做比較早期的試驗,實驗結果估計還得一段時間才能出來。

報道中提到的「一滴尿測癌」,篩查主要依靠一種線蟲,這種線蟲對癌症的尿液「嗅覺」敏感度很高

而這次新聞提到的一滴尿檢測癌症的是另一家公司,広津生物。

広津崇亮

這家公司是一家剛成立三年的小公司,創始人是東京大學畢業的生化學博士広津崇亮。広津崇亮在博士階段就是從事尿液檢癌的研究。他在研究中發現,有一種特殊的線蟲,學名秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis Elegans),有特殊的功能。這種線蟲只有一毫米長,生在在土壤中。非常容易大量繁殖,一次能產卵300個以上。而這個線蟲的特殊之處在於它有極端敏感的嗅覺,有大約1200種與嗅覺相關的基因,是人的三倍,狗的1.5倍。

広津崇亮博士的試驗發現,這個線蟲對癌症病人的尿液中某種特殊的代謝產物所造成的氣味極端敏感。將線蟲靠近健康人的尿液,它會避而遠之,向相反的方向移動。

但是很奇怪的是,如果是癌症病人的尿液,線蟲就像撲火的飛蛾一樣,會快速的靠近癌症患者的尿液。顯示癌症病人尿液中的一些特殊代謝產物的氣味對它有強烈的吸引力。

考慮到以下幾個特點,広津博士認為用線蟲對尿液的反應來初步篩查一個人有無癌症是個可行的辦法:1.培養線蟲成本極低,短期可以大量繁殖;

2.顯微鏡下可以高精度的查看線蟲的狀況和對尿液的反應;

3.價格便宜;

4.雌雄同體,所以方便增育;

5.敏感度非常的高。

所以他成立這家以自己命名的公司,將這種癌症篩查方法取名為N-Nose。N就是線蟲Nematode的第一個字母。NOSE就是鼻子。

據他們發表的論文,早期的試驗顯示N-Nose對15種癌症病人的尿液都有很高的敏感度2015年他發表在Plos One上的論文顯示[2],N-Nose對多種癌症都非常敏感,甚至非常早期的癌症患者尿液中,都達到了90-100%令人吃驚的敏感度。

但目前這項技術在識別癌症上的特異性並不高,只能是用來做初步的篩查,確認是否患癌還需要後續專業檢查確認

在這裡向普通讀者解釋一下敏感度和特異性的概念,以及為什麼這兩項很重要。

敏感度就是說,一個檢測手段如果拿來檢查一個患有癌症的人,是不是能準確的檢查出這是一個癌症患者。如果100%的敏感度,那每一個癌症患者都會查出來,一個也不會錯過漏掉。如果很低的敏感度,那就算是真的癌症患者,也會被當成健康人一樣被排除掉了。所以敏感度非常重要。

但光敏感也不行。如果光敏感了,一個沒有癌症的人也可能被錯誤的判斷為癌症患者,造成假陽性的診斷。那就需要高特異性了。高特異性簡單的說,就是檢測結果如果是陽性,那就真的是有癌症,而不會誤報。不會出現假陽性。

如果敏感度和特異性都很高,那就是最為理想的檢測手段了。

這個N-Nose就目前的文獻看,敏感度很高,但特異性則不很理想。所以這家公司的宣傳上老老實實的說,這個方法如果成功,也只能是用來做初步的篩查。也就是說如果N-Nose說一個人有可能有癌症,還是不能就確認是有的,只能提示這個人需要做進一步更加專業的檢查,來排除或者確診癌症。所以只能是傳統手段的輔助手段。

那這個N-nose有沒有什麼意義呢?

當然是有的。如果真如所說,有那麼高的敏感度。作為一個便宜易行的早期癌症初步篩查手段還是很有前途的。只需要提供一滴尿,價格也非常便宜(據該公司稱,一次檢查的費用不到100美元),如果能提示有患癌症的可能,提醒大家進行更進一步的檢查,對於癌症的早期診斷是會有幫助的。

但問題是,如果特異性不高,就可能造成假陽性,讓沒有癌症卻被檢查出陽性的人擔心受怕,甚至做進一步毫無必要的侵入性檢查,或者甚至引起不必要的過度診斷過度治療,那就是我們不想看到的壞的結局。

另外,癌組織的代謝產物經血液循環,最終從尿液排出的極端微小的量,通過線蟲這種非數字化的生物體的嗅覺和移動方向來篩查,我本人很持懷疑態度。希望看到進一步更高質量的研究文章來證實或者證偽吧。

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來源:騰訊新聞



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