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血液检查具备探测早期肺癌的潜力

  • 医学博士Geoffrey R. Oxnard(Geoffrey R. Oxnard, MD)

    医学博士Geoffrey R. Oxnard(Geoffrey R. Oxnard, MD)

  • 2018年 6月 2日——美国马萨诸塞州波士顿讯——一项正在进行的循环脱细胞基因组图谱集研究(Circulating Cell-Free Genome Atlas study, 下称CCGA)建议:一项针对血液中游离脱氧核糖核酸(free-floating DNA,下称DNA)的分析试验或具备探测早期肺癌的潜力。

    研究人员将在今日举行的新闻发布会及2018年美国临床肿瘤学会(American Society of Clinical Oncology, ASCO)年会上报告有关该项研究的成果。该研究的早期成果旨在检验血液传播的DNA测序(sequencing blood-borne DNA)在早期癌症探测方面的可行性。

    “CCGA研究的初始成果展现了利用血样中的基因组排序(genome sequencing)来探测早期肺癌的可能性,我们对此感到非常兴奋” ,该研究第一作者、丹娜—法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)的医学博士Geoffrey R. Oxnard(Geoffrey R. Oxnard, MD)说道。 “在全球范围内,于健保系统下轻松落实肺癌早期探测的检查尚未可行。目前,我们的早期研究成果在这方面前景广阔,接下来则需要进一步优化试验以及在更广泛的人群中进行验证” 。

    早期诊断对改善肺癌的存活率至关重要。在医生办公室进行的抽血检验虽简单,但它之于肺癌患者的存活率方面或许会有重大影响。然而,研究员指出:在大量应用这项检验前,学者们还需要进行额外多重数据组的验证支持,且还要对尚未确诊患有癌症的数据组进行分析验证。

    目前,“液体活检(liquid biopsies)”——暨对血液中脱细胞DNA(cell-free DNA in blood)的检验——已被用来辅助肺癌确诊患者进行靶向治疗(targeted therapies)的选择。直到最近,有关脱细胞DNA分析或可探测出早期肺癌的证据还寥寥无几。 CCGA研究原计划招募一万五千名参与者,实际招募一万两千余名(其中70%的样本患癌,30%未患癌),横跨美国及加拿大境内141个地区。

    新的研究报告源自CCGA研究的第一个亚组研究,其中覆盖了基于约1700名样本血样上进行的三个原型测序分析(prototype sequencing assays),以及涵盖廿余种、所有阶段的癌症类型。( 该亚组研究的其它早期研究成果——包括乳腺癌、胃肠道癌、妇科癌症、血癌及其它癌症——将在2018年美国临床肿瘤学会年会上另作报告。)

    在这项初始分析里,研究员对这三项原型试验是否能在127位患有一到四期肺癌的样本中检验出癌症进行了探索。这些试验的目的是检验可定义癌症的信号(突变或其它基因组变异),这些信号可用于一项早期癌症探测的试验:

    • 用靶向测序(targeted sequencing)来探测非遗传性(体细胞)突变(non-inherited (somatic) mutations),如:单核苷酸变异体(single nucleotide variants)、细小嵌入(small insertions)及(或)缺失(deletions);
    • 用全基因组测序(whole-genome sequencing, WGS)来探测体细胞基因复制数量(somatic gene copy number)的变化;
    • 用游离DNA的全基因组亚硫酸盐测序(whole-genome bisulfite sequencing, WGBS)来探测表观遗传变化(epigenetic changes)。

    在真阴性率(specificity, 特异度测试)为98%的前提下,游离DNA的全基因组亚硫酸盐测序(WGBS)试验检测出的早期(1-3A期)肺癌患者的比率为41%,且检测出的晚期(3B-4期)肺癌的比率占89%。全基因组测序(WGS)试验的效能类似:包括检测出早期癌症的比率为38%,以及87%的晚期癌症;靶向测序试验(targeted assays)检测出51%的早期癌症,以及89%的晚期癌症。 这些早期成果表明三组试验均可探测出肺癌,且假阳性率低(false positives – 假阳性测验指一个人未真正患癌,但被诊断为患癌)。在该亚组研究采取的全部样本中有580个未患癌的样本,其中有5个样本(不到1%)在三个试验中均释放出类癌信号(cancer-like signal)。在这5个样本中,其中两个样本随后被确诊患癌(一个样本患3期卵巢癌,另一个样本患2期子宫内膜癌)——标志着此项测验在识别早期癌症方面的潜力。

    在患有肺癌的样本中,试验发现:在样本血样中检测到的基于白细胞内(而非肿瘤细胞内)的体细胞(非遗传性)突变(somatic (non-inherited) mutations)的比率占54%以上。Oxnard博士表示,这些突变很有可能是自然老化过程的结果(暨所谓的意义不明的克隆性造血,clonal hematopoiesis of indeterminate potential,或简称CHIP),且应作为展开利用血液检查探测早期血癌的一个考量。

    目前,学者们还单独设立了一个独立的小组(取CCGA研究的约1000个样本),对这些结果进行验证。在独立小组中进行的试验隶属于上述亚组研究的一部分。由此,他们将继续对这些试验进行优化,随后再从CCGA研究中进行更大范围的数据组取样、验证。Oxford博士指出:随着样本规模的扩大,学者们还会采用机器学习(machine learning)的方法来改善测试结果。 该研究由GRAIL(GRIAL, Inc.)公司赞助支持。


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