多篇文章共同解读癌症早期诊断研究进展

【1】Cell：鉴定出早期肺癌的免疫治疗靶标

免疫疗法已在晚期肺癌患者中取得显著的疗效。如今，在一项新的研究中，来自美国西奈山伊坎医学院（Icahn School of Medicine at Mount Sinai）等研究机构的研究人员发现免疫疗法在治疗新确诊的肺癌患者中也有巨大的希望，在这种致命性的疾病有机会站稳脚跟之前阻止它，从而提供一种潜在的治愈方法。相关研究结果发表在2017年5月4日的Cell期刊上，论文标题为“Innate Immune Landscape in Early Lung Adenocarcinoma by Paired Single-Cell Analyses”。

西奈山伊坎医学院蒂施癌症研究所（Tisch Cancer Institute）的研究人员发现在允许免疫疗法让一些晚期肺癌患者病情好转的免疫细胞当中，一些相同的免疫细胞在这种疾病刚站稳脚跟时也是存在的。论文通信作者、蒂施癌症研究所肿瘤科学教授、主任医师（血液学与内科肿瘤学）Miriam Merad博士说，在此之前，人们对早期肺癌中的免疫反应知之甚少。

当肺癌患者接受外科手术移除癌变病灶时，Merad博士及其团队获得这些患者的肺瘤样品、周围的健康肺组织样品以及血液样品，并且立即在细胞水平上分析这些样品，从而绘制存在的免疫系统组分图谱。

【2】突破：癌症或可早期经抽血得以发现

在对124位晚期乳腺癌，肺癌和前列腺癌患者的研究中，一种新的高强度基因组测序方法以高比率检测了循环肿瘤DNA。在89％的患者中，其血液中也检测到至少一种在肿瘤中检测到的遗传变化。总体而言，这种方法在血液样本中也发现肿瘤样本中发现的627（73％）种遗传变异。

该研究将在今天的新闻发布会上发表，并在2017年美国临床肿瘤学会（ASCO）年会上发表。

这种创新的方法——使用高强度测序来检测血液中循环肿瘤DNA ，预示着早期癌症检测的未来测试的发展。

本研究中使用的高强度测序方法具有广度和深度的独特组合。它以高精度扫描基因组非常广泛的区域（508个基因和超过200万个碱基对或基因组字母，即A，T，C和G）（基因组的每个区域测序或“读取” 60，000次），比其他测序方法产生大约多出100倍的数据。这些巨大的数据将有助于开展血液检测以早期发现癌症。

【3】突破！中国科学家开发出用于早期癌症诊断的新型软件

日前，来自中国和澳大利亚的研究人员通过研究开发出了一种新算法，这种新算法能够帮助检测血管的早期形成，未来或有望帮助进行恶性肿瘤的早期诊断，并且改善患者疗法的成功率。研究人员开发出的这种新型软件（算法）能够明显改善对新血管产生的检测，我们都知道新血管的产生（血管发生）能够促进癌症的进展。

对血管生长进行早期诊断或许就能够帮助研究人员对恶性肿瘤的生长进行快速检测，而这也是癌症疗法成功以及患者生存率该删的关键因素。这项研究中研究人员通过联合研究在癌症发生的多个阶段对小鼠的大脑和肝脏进行成像分析。研究人员对来自26只小鼠的高分辨率3D 微型CT图片进行分析研究，利用这些图片，研究者们就开发出了一种强大的算法来对机体的脉管系统进行准确描述，而且这还能够对血管及其分支的长度和形状形成予以保留。

研究人员利用一种名为终点限制（end-point constraints）的技术来进行研究，终点对于保留新生血管几何学特性非常重要，包括末梢血管的分支模式和长度等。截至目前为止，通过高分辨率成像来获取血管结构的图片仅能够帮助产生血管结构的骨架图，而这往往仅会提供有限的的细节和准确性。

【4】科学家研发出低辐射PET扫描仪，能检测早期癌症

美国加州大学戴维斯分校科研团队研发了一种新型的PET扫描仪——“探险家”。研究证实，“探险家”与目前的PET检查相比，可将辐射剂量减少40倍，并仍然获得与现有扫描仪相同的影像信号。据悉，这项研究成果有望在早期癌症检验领域大显身手；而在医学研究的其他领域，如药品研发等方面同样潜力巨大。

PET（Positron Emission Computed Tomography），意为“正电子发射计算机断层扫描”，其工作原理是先向人体注入放射性物质，然后使用放射性粒子跟踪肿瘤和神经变性等疾病的迹象。据悉，PET扫描在早期疾病的诊断，尤其是在早期癌症的发现上具有独特优势，近些年这项技术为国际和国内医疗机构所逐渐采用。但现有PET扫描不乏争议：扫描范围比较小，且速度慢，因而被扫描者需承受较大的辐射剂量，甚至因此增加致癌风险。新的研究成果有望解决这一矛盾。

这项成果刊发于新近一期的顶尖学术刊物《科学·转化医学》上，并为《科学》杂志网站报道。

【5】新方法通过检测 DNA 突变，可以告诉我们谁可能有发展早期癌症

爱因斯坦研究人员已经开发并验证了一种准确识别单细胞基因组中突变的方法。这种新方法可以帮助预测癌症是否将在看似健康的组织中发展，在今天的自然方法的在线版本中发表的论文中被描述。相应的作者是 Lola 和 Saul Kramer 分子遗传学主席 Jan Vijg 博士。

在科学家可以分析单个细胞的基因组之前，他们必须首先获得足够量的 DNA，一个称为全基因组扩增（WGA）的过程。但是 WGA 通常在核苷酸序列中产生错误，这可能错误地指示突变的存在。在他们的自然方法论文中，Vijg 博士和同事描述了一种用于在单细胞的基因组中精确鉴定突变（技术上称为单核苷酸变体）的存在的新方法。

爱因斯坦研究人员的新方法结合了他们开发的两种技术：改进的 WGA 方法，称为单细胞多位移扩增（SCMDA）和单细胞变体“调用者”，其校正可能由基因扩增引起的核苷酸序列错误。头对头的比较表明，爱因斯坦方法优于现在销售的基因组分析的几种方法。

【6】ACS Nano：突破！科学家利用来自尿液的生物标志物进行早期癌症筛查

日前，来自韩国蔚山国家科学技术研究所的研究人员通过研究开发出了一种新技术，该技术能够有效在尿液或血液中有效鉴别出促进癌症发生的物质，相关研究刊登于国际杂志ACS Nano上。文章中，研究人员开发出了一种集成的离心微流体平台（Exodisc），这种设备能够对尿液中的胞外膜泡(extracellular vesicles，EVs)进行分离。

研究人员希望这种技术或能用于临床设备中来检测尿液中基于胞外膜泡的生物标志物，从而用于癌症诊断；胞外膜泡是一种细胞衍生的纳米囊泡结构，其尺寸仅有40-1000纳米，存在于几乎所有类型的体液中，同时胞外膜泡在细胞间的通讯中也扮演着关键角色，还能够参与调节多种细胞功能的生物信号的运输。尽管研究人员增加了胞外膜泡作为潜在生物标志物进行多种疾病的诊断以及预后评价，但当前分离和分析胞外膜泡的方法往往需要进行长时间复杂的处理过程，比如一种经常用于分离胞外膜泡的方法—超速离心法，其就需要多个耗时的步骤，包括离心作用，并且还需要获取较大的样本量，但最后往往纯度和产量较低。

【7】EBioMedicine：鉴别出750多个生物标志物 助力癌症早期筛查

近日，刊登在国际杂志EBioMedicine上的一项研究报告中，来自英国谢菲尔德大学的研究人员通过研究在血液中鉴别出了788个生物标志物(Biomarkers)，这些生物标志物或可用于开发针对一般人群的早期癌症筛查测试技术。文章中，研究者表示，他们首次创建出了相关的癌症血液生物标志物的全面列表，这些生物标志物在过去5年里就已经开始被研究了。

研究人员表示，他们以过去5年里发表的1.9万篇研究论文开始他们的研究，这些研究论文都基于生物标志物对血液进行了相应的调查，而且系统性的评价方法（排除了少于50个病人的研究）将上述研究论文最后限定到4000个，这样一来研究者就可以对最终的生物标志物列表进行汇编了。

研究者Lesley Uttley说道，由于该领域有大量的出版物，而此前的一些综述文章也仅仅是去分析一种或一小类的生物标志物，而我们的数据挖掘方法将可以帮助我们对5年期间的相关研究进行分析，这就意味着我们将可以绘制出最大范围的血液生物标志物列表，而且这些生物标志物同早期癌症的诊断直接相关。

【8】新型miRNA光学感受器能够检测早期癌症

在癌症发病的早期，如果能够精确地识别并进行打击，则能够有效地抑制其进一步恶化。来自新加坡的研究者们开发出一种新型的生物感应器，就能够做到上述这一点。

这一新型的生物感受器能够识别像microRNA这样的小分子。miRNA在很多种不同类型的疾病中都扮演了"分子标记"的角色。由于它们能够在血液以及尿液中完好地保留下来，因此能够反映机体的详细情况。

新加坡的科学家们开发出的是一种硅光子生物感受器，利用激光束检测尿液样本中组成成分的微小变化。

它通过检测样本中与DNA探针相互结合的miRNA的水平，反映整个样品中miRNA的含量。这些信息能够帮助鉴定一些特定类型的癌症，心血管疾病以及其它严重的健康问题。

【9】新软件有望识别新生血管助力癌症提早诊断

澳大利亚联邦科学与工业研究组织5月31日发表声明说，该组织研究人员与中国同行合作开发出一种新软件，有望帮助医生识别新生血管的形成，进而提早诊断及治疗癌症。

这一成果由澳联邦科工组织和中国科学院上海应用物理研究所合作完成，研究人员分析了大鼠在癌症不同阶段的大脑和肝脏影像。上海同步辐射光源为26个大鼠拍摄了高清晰度3D微型CT影像，研究人员对这些影像加以分析，使用了名为“端点约束”的技术，开发出能够发现新生血管形成的软件。

这种软件能够生成血管分支、形状、长度等更精细的血管系统信息。“过去，人们只能了解大概，但有了这一新技术，我们可以看到非常精细的血管系统。”澳联邦科工组织参与此次研究的王大东说。

人体在怀孕等一定条件下，可以出现新的血管。除此之外如果出现新生血管，就会引发特定的疾病，如癌症。新软件有望让医生及时发现新生血管，从而尽早诊断癌症。

【10】JACS：新的传感器分子有助早期检测癌症

近日，Kari Rissanen教授研究小组发现一种新的水溶性荧光检测系统，新型检测系统对焦磷酸（PPi）极为敏感。

焦磷酸盐在能量转导，DNA复制和癌细胞失调的代谢过程中起关键作用。该发现可能导至早期检测癌症细胞方法的发展。

该小组开发了一种简单的金属络合物，通过显示强烈的橙色荧光色，预示水中焦磷酸（ppi）以非常低浓度存在。该金属探针反应性能比以前的方法灵敏度更好，能在亚纳摩尔水平检测PPi。新研究发现代表了第一个水溶性荧光传感器，其能够在此灵敏度水平，在生理条件下检测焦磷酸。

高度敏感探测器或传感器检查PPi水平，可能导至改善癌症诊断，因为焦磷酸在能量转导， DNA复制和癌细胞失调的代谢过程中起关键作用。所有早期PPi选择性传感器分子水溶性差和水敏感性低，他们只可以达到微摩尔水平，因此，研究人员不得不依靠蛋白质为基础的探针，但其有自身的局限性。