肺癌是一种恶性肿瘤，主要类型包括非小细胞肺癌和小细胞肺癌。根据世界卫生组织（WHO）的数据，肺癌是全球第二常见的癌症，且是癌症死亡的首要原因。每年约有220万新发病例和180万相关死亡。在发达国家，由于早期诊断率高、治疗方案佳，因此肺癌死亡人数持续下降。无论国内外，数家企业正在或者已经将成熟的肺癌早筛试剂盒投入市场。 知名多组学癌症早筛公司Freenome于十二月初宣布启动一项名为PROACT LUNG的新研究，来验证其肺癌癌症筛查血液测试的临床效果，若成功则将申请FDA验证。
中低收入国家的肺癌死亡率一直居高不下，这可归因于在资源贫乏的环境中早期诊断机会的不平等。基于此背景，更加简便且灵敏的肺癌早筛技术始终是行业研究热点。近日，麻省理工大学团队开发了一种用于早期肺癌诊断的新型液体活检技术，可以通过检测尿液中与肺癌相关的蛋白质来判断患者是否罹患肺癌。其核心是合成了一种可吸入的纳米颗粒传感器，受试者首先吸入这些纳米传感器，如果传感器在肺部遇到与癌症相关的蛋白质，它们就会产生信号，并在尿液中积累，可以用简单的纸质测试条检测到，20分钟内即可出具结果。本项研究主要的工具为一特制传感器。该传感器由涂有报告基因（例如DNA条形码）的聚合物纳米颗粒组成，当传感器遇到蛋白酶时，报告基因就会从颗粒上裂解下来，而蛋白酶在肿瘤中通常过于活跃。这些掉落的结合物最终会积聚在尿液中并排出体外。
为了让纳米颗粒进入肺部，研究人员创建了两种颗粒配方：一种可以雾化并用喷雾器输送的溶液，以及一种可以使用吸入器输送的干粉。一旦颗粒到达肺部，它们就会被吸收到组织中，并在那里遇到可能存在的任何蛋白酶。人类细胞可以表达数百种不同的蛋白酶，其中一些在肿瘤中过度活跃，它们通过切割细胞外基质的蛋白质帮助癌细胞逃离其原始位置。这些癌性蛋白酶从传感器上切割DNA条形码，使条形码在血液中循环，直到通过尿液排出体外。研究人员在小鼠身上测试了他们的诊断系统，这些小鼠经过基因工程改造，可以产生与人类相似的肺部肿瘤。这些传感器是在肿瘤开始形成7.5周后施用的，这个时间点可能与人类I期或II期癌症相关。在首轮小鼠实验中，研究人员对20种不同类型的传感器敏感水平进行了研究，这些传感器旨在检测不同的蛋白酶。研究人员使用机器学习算法分析这些结果，确定了仅四个传感器的组合（PLQ38-DNA1、PLQ46-DNA2、PLQ81-DNA3和PLQ83-DNA4），预计可以提供准确的诊断结果。然后他们在小鼠模型中测试了这种组合，发现它可以准确地检测早期肺部肿瘤。虽然在动物实验中效果限制，但是研究人员仍然表示，对于人类来说，可能需要更多的传感器来做出准确的诊断。目前正在计划分析人体活检样本，看看他们使用的传感器面板是否也能检测人类癌症。同时，Sunbird Bio公司已经对Bhatia实验室开发的类似传感器进行了第一阶段试验，用于诊断肝癌和一种称为非酒精性脂肪性肝炎 (NASH) 的肝炎，相信该技术在人类疾病的应用上即将迈上商业化道路。纵观各大癌症早筛公司使用的技术，目前主流的早筛手段都是利用血检这一模式，这强烈依赖于医护采样，患者无法自行操作。并且即使在及其快速周转检测的条件下依旧需要近20小时才能获得结果。而本篇文章中所提到的基于纳米颗粒传感器的尿检新技术，则可以在20分钟内就获得最终诊断结果。尿检的另一优势，还在于样本易获得性与稳定性，患者可以自主完成检验，并且尿液相比于血液更易采集、保存于运输。目前，在癌症早筛领域中，仅膀胱癌这一疾病多采用尿检样本作为检验材料，其他癌种进行早筛时使用的体液大多为血液。在本篇文章中所介绍的研究中，独创性地提出尿检也可应用于肺癌早期诊断，提示了纳米颗粒技术结合尿检技术在不同癌症早筛中的巨大潜能。目前，已有如诺辉健康的宫证清尿液HPV检测试剂盒等大企业已经在采用尿检的方式进行疾病筛查与早诊。相信随着尿检在肺癌以及其他癌症早筛技术中的发展，全球范围内癌症早筛的技术选择也将越来越多，更多的产品也将迎来上市，为患者带来福音。
信息来源：霍普金斯MedTech欧美资讯
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