癌症早筛技术层出不穷,如何正确选择是关键!

2021-05-13

2021年2月4日,世界影响因子最高的学术期刊 《CA: A Cancer Journal for Clinicians 》正式发布了全球最新癌症负担数据。



文章统计了全球185个国家36种癌症的最新发病率、死亡率情况以及癌症发展趋势。数据显示,2020年全球新发癌症1929万例,全球癌症死亡996万例。其中乳腺癌新发病例高达226万例,超过了肺癌的220万例,乳腺癌就此取代肺癌成为全球第一大癌。2020年中国新发癌症457万例,死亡300万例;预计到2040年,全球癌症负担将达到2840万例,比2020年增加47%。



癌症给我们的生存带来了极大的威胁,绝大多数时候,癌症一经发现往往已是中晚期。世界卫生组织提出,1/3的癌症是可以预防,1/3的癌症可以通过癌症筛查及早发现、明确诊断实现治愈,剩下1/3的机会可以通过治疗延长生命。放眼望去,现今癌症早筛技术如雨后春笋般萌发,大概可以分为以下两大类:


第一类是传统早筛技术,包括蛋白质标志物、影像学检查、血液检查等

大多数实体瘤是由上皮细胞衍生而来的,当肿瘤细胞快速分化、增殖时,一些在正常组织中不表现的细胞类型或组分大量出现,如作为细胞支架的角蛋白,成为肿瘤标志。蛋白质标志物检测能直接反应人体身体状况,精准和全面预测人体病变情况,具有前瞻性,但其常因出现假阳性而使用较少,同时检测条件要求严格,用于检测的血清需要不被污染并及时送检,耗时相对较长,无法实时准确反映肿瘤的发生情况,且易受药物影响灵敏度低,某些癌症病变难以检出。


临床上医学影像学检查一般分为五大类:X射线检查、CT检查、磁共振检查、超声、核医学检查。目前影像学检查仍然是最主要的癌症筛查手段,如乳腺癌钼靶、肺癌低密度螺旋CT、甲状腺超声波等,而且价格不贵,普及率高,技术成熟。但是,传统的影像学检查可能存在造影剂过敏的情况及检测盲区,受医生经验影响较大,同时也受体内外金属物的干扰;癌症转移前期检测率低,只有在初步检查发现某个部位异常的情况下,才需要对该部位进行进一步的影像学检查。




第二类是新型早筛产品,包括基因检测、新型标记物检测等


外泌体是细胞对外分泌的小囊泡,可以特异性地包裹一些蛋白,脂质或核酸等物质,能实现细胞间的物质运输和信息传递。癌细胞分泌的外泌体在癌症的发生及恶化过程中起着重要作用。外泌体可促进癌细胞的增殖,扩散及帮助癌细胞逃离来自体内或体外的清除机制。目前而言,还没有特定标记物可以将它们与其他囊泡区分开来,所以外泌体很难准确界定。除此之外,外泌体对人体健康的作用也不十分清楚。目前用于分离外泌体的标准技术是超速离心法。然而,此法可能会造成其他蛋白质的污染(例如血液蛋白污染)或由于高离心力对外泌体带来的损坏。


作为一种最基本的表观遗传学现象,DNA甲基化即在基因的DNA序列不发生改变的情况下,基因表达发生了改变,是正常发育过程所必需的,但它与包括肿瘤发生发展在内的许多重要病理生理过程密切相关。这种方法价格较低,覆盖范围广,样本需求量少,但是化学标记效率不高,实验需要高技巧,还有一些甲基化分析方法需要放射性标记。



循环肿瘤细胞(CTC)是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称。CTC检测通过捕捉外周血中存在的CTC,监测其类型和数量变化的趋势,以便实时监测肿瘤动态、评估治疗效果,实现实时个体治疗。但是,CTC检测分析需要极其灵敏和特异的方法。首先,血液中循环的细胞数量少(5×109个红细胞中约有1个);其次,该检测易受影响出现假阳性;同时,使用CTC作为标记物更需要细胞具有完整性、良好的质量以及易于处理的DNA和RNA,这让该检测广受限制。



循环肿瘤DNA,即ctDNA,是肿瘤细胞DNA经脱落或者凋亡后释放进入循环系统的,是一种特征性的肿瘤生物标记。通过对ctDNA进行检测,能够检出血液中的肿瘤踪迹。然而,ctDNA从血液样本中扩增较为困难,在循环生物流体中很稀少,不足以作为临床适用的诊断生物标记物,平均而言,ctDNA占不到生物流体中总循环游离DNA的1%。另外,由于DNA酶的活性,血液中的ctDNA具有有限的稳定性。因此,必须在采血后3小时内对血液进行处理,对时间要求严格。



外泌体是细胞对外分泌的小囊泡,可以特异性地包裹一些蛋白,脂质或核酸等物质,能实现细胞间的物质运输和信息传递。癌细胞分泌的外泌体在癌症的发生及恶化过程中起着重要作用。外泌体可促进癌细胞的增殖,扩散及帮助癌细胞逃离来自体内或体外的清除机制。目前而言,还没有特定标记物可以将它们与其他囊泡区分开来,所以外泌体很难准确界定。除此之外,外泌体对人体健康的作用也不十分清楚。目前用于分离外泌体的标准技术是超速离心法。然而,此法可能会造成其他蛋白质的污染(例如血液蛋白污染)或由于高离心力对外泌体带来的损坏。



MicroRNA技术,MicroRNA是一类微小非编码RNA,它们在癌症中经常表达失调。MicroRNA通过与靶基因结合并诱导翻译抑制或RNA降解,在转录后调节靶基因的表达,它与人体的生理活动和疾病发生的过程紧密相关。已有数百种MicroRNA被鉴定为各种癌症的潜在诊断靶标,能够区分肿瘤起源,亚型,致癌突变和癌症易感性,并调节最重要的细胞过程。


MicroRNA的优势

  • 数量多,约占整个基因组的80%,最多可调节人类基因组的三分之一;

  • 在不同温度下具有良好的稳定性,被保护免受RNase(核糖核酸酶)的降解;

  • 可以从粪便、唾液、尿液或血液等不同组织或生物体液中提取;

  • 检测技术高效多样:cDNA oligonucleotide arrays、Real-time PCR、Deep sequencing、下一代测序(NGS)等


癌症早筛技术对比



要想提高癌症的生存率,不仅要具有早筛意识,选择一项正确的筛查技术也是至关重要的。


公司介绍

深圳市展行生物有限公司由中美生物学家、医学家于2014年共同创立,专注于分子诊断技术平台的开发,2017年被评为国家高新技术企业,迄今为止,已申请30项国家发明专利。公司在美国波士顿设立研发分中心,在国内设立第三方独立的诺亚医学检验实验室及诺亚基因、诺亚起航两家全资子公司,并保持与国内外一流的科研院所、高等院校和医疗机构合作与交流。公司产品聚焦microRNA癌症早期筛查及预后监测、心脑血管疾病的筛查、HIV空窗期检测及干细胞治疗等领域。展行生物秉承“知未病,智生活”的理念,致力于成为人类生命健康的守护者。


展行生物的癌症早筛是基于RT-qPCR的microRNA检测,利用大规模数据和人工智能算法,对患者和健康人群血浆microRNA的检测和对比,筛选出了20多种针对各个癌症特异性较强的 MicroRNAs靶点。该检测仅需抽取4ml外周血,即可高精度地区分不同类型的人类癌症(包括肺癌、食管癌、胃癌、结直肠癌、肝癌、宫颈癌、乳腺癌),并可在肿瘤发生的超早期(I期、II 期)进行动态监测,防控肿瘤。


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