第82期
出刊日:2018-04-15
返回上一層癌症搜索新技術 抽血可檢測肝癌等8種癌症!
美國科學家正研發一種僅靠抽血即可早期檢測8種癌症的檢驗方式,平均成功率達70%,包括現今技術未能早期發現的5種癌症,且收費可望控制在500美元(約1萬4680元台幣)以內,但是否適用於一般人篩檢仍待評估。
撰稿╱吳孟娟(肝病防治學術基金會博士後研究員)、
陳健弘(臺大醫院雲林分院內科部主任、臺大醫學院內科副教授)
美國約翰霍普金斯大學研究團隊在《科學》(Science)期刊2018年1月號,發表癌症搜索(CancerSEEK)研究成果,這項技術可在癌症擴散前,檢測出卵巢癌、肝癌、胃癌、胰臟癌、食道癌、大腸癌、肺癌及乳癌等8種癌症。他們是怎麼做到的?
檢測血液中的 腫瘤游離DNA與腫瘤標記
這項稱為「癌症搜索」的技術,不需要任何侵入性的檢查,只需要抽取大約15 cc的血液,經由技術人員分離出血清後,其中一部分的血清用來檢測腫瘤游離DNA (circulating tumor DNA,ctDNA),另外一部分用來檢驗腫瘤生長相關蛋白質標記(biomarker)的濃度。
腫瘤細胞係因其基因體(DNA)突變而失去控制,生長速度較正常細胞快,由於細胞大量快速生長與代謝旺盛,過程中難免會有較多死亡的細胞,這些細胞萎縮凋零後,其內的突變DNA便會被釋放到血液中,循環在血液中,稱作「腫瘤游離DNA」。癌症發展越到後期,患者血液中的腫瘤游離DNA濃度就越高,因此腫瘤游離DNA的濃度及序列,可反應癌症的存在與否以及發展狀況。
然而癌症發生之早期,由於死亡的細胞數較少,被釋放到血液中的腫瘤游離DNA可能極少,因此「癌症搜索」還得搭配檢驗「腫瘤生長相關蛋白質標記」。癌細胞在生長時,會製造及分泌一些特殊的蛋白質來幫助癌細胞快速生長,當體內有癌細胞時,血液中這些蛋白質的濃度便會升高,其濃度變化可用來監測腫瘤的發展狀況,因此被稱為「腫瘤生長相關蛋白質標記」。利用極少量的血清,混合免疫試劑後在自動化設備上,可同時檢測多種腫瘤生長相關蛋白質標記的濃度。
「癌症搜索」可同時檢測16種癌細胞突變基因的DNA片段或位點,以及8種腫瘤生長相關蛋白質標記之濃度,經由電腦分析比對,可在癌症還未擴散的早期階段,判斷受檢者是否罹癌,若再搭配性別等因素進行演算,更可辨別癌症發生之部位。
整體靈敏度為7成 特異性高於99%
「癌症搜索」的研究團隊首先就8種常見的癌症進行檢測,其中包含了卵巢癌、肝癌、胃癌、胰臟癌、食道癌、大腸癌、肺癌及乳癌。之所以選擇這8種癌症,是因為目前臨床上還沒有可以早期檢測出這些癌症的血液檢驗方法。(註:光靠抽血不容易早期檢測出這些癌症,但是利用超音波、內視鏡、低劑量電腦斷層,是有機會早期檢測出這些癌症。)在1005位較早期(第一期至第三期)癌症患者的血液中,「癌症搜索」偵測到癌症的靈敏度從乳癌的33%到卵巢癌的98%,特別是對於目前較難在早期發現的卵巢癌、肝癌、胃癌、胰臟癌與食道癌,靈敏度高達69%至98%,整體靈敏度約為70%。
「癌症搜索」偵測癌症的特異性也很高,在812位「健康」受檢者中,805位檢驗結果為陰性,只有7位為陽性,特異性高於99%,偽陽性率在1%以下。
除了高靈敏度與高特異性之外,「癌症搜索」獨到之處在於,可從單次抽血的樣本中辨別患者罹患的癌症類型,預測罹癌種類是這8種癌症其中2種的準確性約為83%,預測是8種癌症中其中1種的準確性約為63%。
和現行血液腫瘤標記檢驗相比 偽陽性較低
血液檢驗通常多為篩檢使用,要搭配進一步的檢查才能確診。現有的血液腫瘤標記檢驗大多是測定血液中的單一種特殊蛋白質濃度,例如甲種胎兒蛋白(AFP)之於肝癌、CA125之於卵巢癌,CA15-3之於乳癌及卵巢癌,癌胚抗原(CEA)之於大腸癌以及CA19-9之於胰臟癌,臨床上主要用於評估癌症治療效果與預後追蹤。
然而,一些其他的生理因素也可能影響這些血液腫瘤標記的濃度,例如懷孕與肝硬化會造成甲種胎兒蛋白濃度升高,子宮內膜異位、卵巢囊腫與骨盆腔發炎可能造成CA125指數升高,甚至有人先天上這些蛋白質的表現量就比較高,因此應用單一種血液腫瘤標記篩檢癌症,有1.5~20%的偽陽性率,而偽陽性的結果可能造成未患有癌症的健康人不必要的恐慌與後續檢查的浪費。
相反的,「癌症搜索」同時檢驗多個基因突變與特異蛋白質濃度變化,使得偽陽性率在1%以下(812名健康人只有7個檢驗結果為陽性),應用在癌症檢測上可以減少因偽陽性結果所安排的不必要的影像學或內視鏡檢查。
另外,現有血液腫瘤標記檢驗的問題在於,一種腫瘤標記可能對應多種癌症,例如癌胚抗原雖是大腸癌最常用的腫瘤標記,但胃癌、乳癌、胰臟癌、肺癌、卵巢癌或攝護腺癌患者的癌胚抗原濃度都可能升高,需要搭配多種相關的影像學或侵入性內視鏡檢查才能確定癌症類型,可能會拖延確診所需的時間。「癌症搜索」能較精準預測癌症種類的特性,則可將後續搭配的檢查減少,節省醫療資源。
是否可用於一般人之大量篩檢 仍須後續研究
只抽血便可檢測8種癌症,似乎非常理想方便,然而「癌症搜索」目前仍有其限制,第一點為研究中用來建立演算法模式的樣本,都來自於已被確診的癌症患者,大部分已有疾病的症狀,與一般族群不同,因此若將此檢測方法用於普羅大眾的癌症篩檢,靈敏度極有可能低於論文所宣稱的70%。第二點為研究中的對照組為完全健康的人,而在實際篩檢時,受檢者可能患有其他非癌症疾病或發炎導致腫瘤標記濃度升高,偽陽性率很有可能比研究中的<1%來得高。
約翰霍普金斯大學目前已計劃與蓋辛格健康系統(Geisinger Health System)合作,在5年內檢驗5萬名婦女志願者,用以評估「癌症搜索」是否可應用於未知罹癌族群的癌症篩檢。若後續研究能有進一步的成果,將是人類之福。
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