基础医学

CancerSEEK:一种可检测8种常见癌症的新方法

作者:小闪 来源:医学论坛网肿瘤 日期:2018-06-12
导读

         CancerSEEK的中位敏感性对于II期癌症为73%,对于III期癌症为78%,对于I期癌症为43%。

关键字:  8种常见癌症 

        一项名为CancerSEEK的新的血液检测方法可以鉴定8种常见癌症:卵巢癌,肝癌,食道癌,胰腺癌,胃癌,结直肠癌,肺癌和乳腺癌。

        CancerSEEK测量16个基因的循环肿瘤DNA(ctDNA)以及8个蛋白质生物标志物。

        研究人员表示,将选定的生物标志物联合使用以进行早期癌症检测,有可能改变筛查癌症的方式,并且基于使用药物组合来治疗癌症的相同原理。

        未来,血液检查可以用来早期发现癌症,以便通过手术来治疗。即使是不能通过手术治愈的癌症,当疾病发展缓慢的时候,对全身治疗的反应也会更好。

        这项研究于2018年1月18日在线发表在Science上。

        研究试验还在初期。要真正确立CancerSEEK的临床实用性并证明其可以拯救生命,就需要对大量人群中所有癌症类型进行前瞻性研究。

        这项研究为多种类型的癌症的单一、多分析物血液检验奠定了概念和实践基础。

        研究人员估计,这个单一测试的成本将低于500美元。如果情况确实如此,那么这种血液检查较便宜和方便,相对于目前的筛查检查,如结肠镜检查和乳房X光检查。

CancerSEEK检测新颖之处

        这项分类方法的一个新颖之处在于它将观察到的各种DNA突变可能性与几种蛋白质水平结合起来,以便做出最后结果。

        从最初研究数百个基因和41种可能在转移之前检测到癌症的蛋白质生物标志物开始,研究人员就对16个基因的区段进行了研究,并分析了8种蛋白质生物标志物水平。

        这8种蛋白质是癌抗原125,癌胚抗原,癌抗原19-9,催乳素,肝细胞生长因子,骨桥蛋白,过氧化物酶和金属蛋白酶1组织抑制剂。

        CancerSEEK的第一个组成部分是从血样中获得的ctDNA的突变。研究人员从血浆中纯化DNA,使用强大的61-扩增子板多重聚合酶链反应扩增样本,检测血浆ctDNA中预期的罕见突变。

        设计了61对引物,从16个基因中扩增目标区域的66至80个碱基对的DNA片段。用DNA条形码独特地标记扩增的产物,并将其与癌症数据库中的体细胞突变目录中存在的参考序列或预测为在肿瘤抑制细胞中失活突变的参考序列匹配。

        研究人员表示,保持突变体小是必要的,以尽量减少假阳性结果。

        CancerSEEK的第二个组成部分是确定8个癌症蛋白质生物标志物的水平。据研究人员介绍,将这种成分结合混合物的原因是因为“早期肿瘤不能释放可检测量的ctDNA,即使使用最敏感的技术来鉴定它们”。

        所选的8种蛋白质可以通过单一免疫测定平台进行重复评估。

CancerSEEK检测的敏感性

        研究人员招募了1,005例I~III期卵巢、肝脏、食道、胰腺、胃、结直肠、肺、或乳房未曾手术的癌症患者。患者的中位年龄为64岁。最常见的阶段是癌症II期(49%);20%患者癌症I期;31%患者癌症III期。

        该研究还包括812名没有癌症病史的健康人(中位年龄55岁)作为对照人群。

        如果患者曾接受过新辅助治疗,切除后确定患有IV期疾病,或在麻醉状态下抽取了血液,这些患者则被排除在研究之外。

        在癌症患者接受手术切除前采集外周血。

        使用CancerSEEK血液检测来检测16个基因的2001基因组位置中的突变。使用确定39种蛋白质(包括8种蛋白质生物标志物)水平8组进行基于Luminex珠为基础的免疫测定。

        如果16个基因之一的突变频率或8个蛋白之一或其组合之一的突变频率相对于对照群体显着升高,则将患者的检测结果分类为阳性。

        该算法然后使用机器学习工具和统计分析来确定10次的10倍交叉验证的中位敏感性和特异性。

        研究人员指出,筛查的最重要的特征之一是能够在早期发现癌症。

        CancerSEEK的中位敏感性对于II期癌症为73%,对于III期癌症为78%,对于I期癌症为43%。

        对于I期癌症,最高敏感性是肝癌(100%),最低是食管癌(20%)。

        8种常见癌症的中位总敏感性为70%,这8中癌症占美国癌症死亡人数的60%以上。敏感性卵巢癌最高为98%,乳腺癌最低为33%。

        目前尚没有进行筛查检查的癌症为卵巢癌、肝癌、胃癌、胰腺癌和食管癌,敏感度在69%〜98%之间。

        CancerSEEK的特异性> 99%,在812名健康人的对照人群中有7人发现阳性得分。

        研究人员表示,对于检测为阳性的7名健康个体,这些结果被假定为假阳性。然而,他们可能患有一种未确诊的癌症,且无症状。

确定癌症起源组织

        为了确定阳性CancerSEEK检验结果的患者的起源组织,研究人员设计了一种算法,其考虑了ctDNA,8种蛋白质生物标志物中的任何一种的水平以及由免疫测定法小组确定的31种其他蛋白质的水平,和病人的性别。在这项分析中,食管癌和胃癌患者被归类在一起,因为两种情况下内窥镜检查都是最佳的随访方法。

        这种算法应用在626例CancerSEEK评分阳性癌症患者上,且没有使用任何其他信息。研究人员能够将患者的起源组织定位在在两个解剖部位的中位数为83%的患者,单个器官的为中位数为63%患者。

        研究人员表示,鉴于驱动基因突变通常不是组织特异性的,绝大多数的定位信息都来源于蛋白质标记。结直肠癌的准确性最高(84%),肺癌最低(39%)。

        这种多分析物测试并不意味着其取代其他非血液基础的筛查测试,如乳腺癌或结肠直肠癌的筛查,而是提供更多信息,帮助识别最可能患有恶性肿瘤的患者。

        参考文献:Detection and localization of surgically resectable cancers with amulti-analyte blood test. Science ,18 Jan 2018:DOI: 10.1126/science.aar3247

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