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血液测试真能做癌症早筛?科学家可不这么认为

血液测试真能做癌症早筛?科学家可不这么认为

健康点healthpoint 丨 行业洞察

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2017-04-21

赵逸禅

Xtecher特稿作者

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硅谷的创业公司们正在竞相开发一款能够用于检测癌症的血液测试,尽管很多科学家都认为这是一个几年之内无法实现的目标。


这是一场高风险的竞争,建立在亿万美元风险投资的基础上。获胜者能够帮助百万患者在癌症表现出明显症状之前就发现它。由于确诊时间足够的早,患者的存活几率也大大提高了。


或者说,至少这些公司在他们的网站、融资演讲稿和科学会议上是这么设想的,而且投资者也很相信这一套。


2014年成立美国费城液体活检诊断公司Freenome上个月上个月获得6500万美元风投,主要投资方不乏GV(Google Ventures谷歌投资)等大牌投资机构。而作为Freenome最主要的竞争对手之一,2016年从基因测序巨头Illumina分离出来的癌症早筛公司Grail,在成立之初就获得了比尔·盖茨、贝佐斯等硅谷大佬1亿美元的投资,在今年更是完成了10亿美元的超级B轮融资。另一个竞争者Guardant Health,目前也累计获得融资约2亿美元。


然而,到目前为止这些公司都没有对他们的的癌症筛查产品测试进行详细的介绍。


Freenome的联合创始人兼CEO Gabriel Otte 在2016年4月对《Fast Company》杂志表示,他们的实验产品将在9个月内在科学期刊上发表后进入市场。6月其曾发表博客称研究结果将“很快”出现,但最终并没有。Otte 对BuzzFeed新闻表示,他们仍在进行临床试验,并将在“有充分准备后”进行发布。(并且Otte 最近对BuzzFeed新闻承认自己并不是博士,虽然此前在新闻中、公司介绍及科学会议上Otte 自我介绍均是博士。)


Grail和Guardant Health也没有发布任何研究结果,虽然他们的主管们也说正打算要发布。


癌症研究人员表示,这种研究成果实现产业化非常困难。早期肿瘤在血液中会偶有肿瘤标记物,但是通常是没有的,并且,人与人之间也会不同,甚至同一个人在不同时间的生物标记物也有所不同。此外,收集到可靠的数据需要经过几年时间的大量临床试验。


“这不是《星际迷航》中的三录仪,可以快速对疾病进行诊断和治疗”,洛杉矶希望之城国家医疗中心癌症生物学助理教授Jeremy Jones告诉BuzzFeed新闻。


毫无疑问,这样一种血液测试将具有革命性意义,会给发明者带来巨大的社会和经济收益。


“早期诊断的确非常有吸引力。癌症发现得越早,治愈的可能性也越大,”华盛顿大学癌症治疗创新中心的主管,血液学家Tony Blau说。


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图片来源:Getty Images


硅谷的投资者憧憬一个人人都能够尽早而方便地进行癌症检测的世界,资本的热捧在一定程度上催生了Theranos的辉煌。但这个估值曾高达90亿美元的创业公司在公众对其技术提出质疑后被打入谷底。Theranos号称从手指头采样几滴血,就可以在4小时之内进行240多种检验,替代传统抽血检验,并曾信誓旦旦要颠覆760亿美元血检行业。


癌症早期的血液检测比目前的活体组织检查好的多,活体组织检查简称“活检”,通过切取、钳取或穿刺等方式,从患者体内取出病变组织,进行病理学检查的技术。相比较而言,血液检测可操作性更强、为非侵入性,并且检查频率更高。当然,侵入性的“活检”准确率更高。以乳腺癌为例,获得乳房X光假阳性结果的女性,在未来10年中患乳腺癌的几率更高。


科学家很早以前就知道癌细胞会规律性地往血液中释放少量DNA。近几年来,随着DNA测序的进步,这些DNA的检测变得越来越容易。


癌症诊断公司Guardant Health 的研究已经取得了一些成果。通过在患者血液中确定肿瘤细胞中的DNA片段,测序定位其基因组,从而实时诊断并找到较好的治疗方法。


但到目前为止,并没有一种可靠而精确的商业化检测能够帮助那些还处于癌症早期的人确定病症。Freemore及其竞争对手的最终目标看似都遥遥无期。


斯坦福大学肿瘤学家Ash Alizadeh说,患者血液中早期肿瘤脱落的DNA只占血液中所有DNA的千分之一。而例如从大脑开始的肿瘤,在数十毫升的血液中都无法检测到肿瘤脱落的DNA的存在。“浓度实在太小了,”Alizadeh补充说,“对早期检测来说这是最大的挑战。”


Alizadeh还说,即便一个测试能够准确检测出血液样本中的每一个DNA分子,那也是不够的。机器总是因为一些类似癌症的细胞团块而生成一些假阳性的报告,比如一些没有演变成黑色素瘤的痣,或者一些没有恶化成结肠癌的大肠息肉。


“我们怎么能知道某些改变会不会最终演变成威胁患者生命的癌症呢?”华盛顿大学的Blau说,“答案是不能,我们不知道。”Blau指出,血液检测的另一个障碍就是需要确定检测的DNA序列,癌症细胞在同一个患者身上会发生变化,甚至在同一个肿瘤内部都不尽相同。


即便某种检测在实验室里成功了,要证明它能为公众所用也要好几年。“你必须在成千患者身上做试验,等足够长的时间来观察,确保有足够数量的人得了癌症,并且有足够数量的人死于癌症。这样才能评估某种新测试是否真正有效。”斯坦福大学研究放射肿瘤学的副教授Max Diehn对Buzzfeed News透露。


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图片来源:Getty Images


Grail的初步计划之一就是一个在美国境内进行多中心临床试验,这个临床试验需要至少7000名未经治疗的癌症患者,以及3000名未患癌症的人。该临床试验2016年8月开始,计划于2022年8月结束。


科学家期望了解两组血液样本在分子上的差异,并且观察它们如何随着疾病的发展而变化。Grail的优势在于它和全球占统治地位的DNA测序机器供应商Illumina的密切关系,而Illumina也预计Grail会“在未来成为Illumnia最大的客户之一”。


“希望我们可以让人们拥有一个癌症能够被尽早诊断的未来。”Grail的首席商务官Ken Drazan说。


另一方面,Guardant Health却相信自己通过检测35000份癌症样本收集的数据能够帮助精确描述疾病究竟是怎样产生的。董事长AmirAli Talasaz称,除了研究肿瘤DNA片段之外,公司正在寻找发生在肿瘤上的另一些变化,他们称之为“表现基因组”变异。Guartdant的一位女发言人介绍,其正在运行不同规模大小的临床试验,其中部分在高危病人和癌症幸存者身上进行,发言人称目前这些试验没有确定的结束日期。


同时,Freenome正在一些血液样本上测试自己的技术,这些样本从加州大学旧金山分校、圣地亚哥分校、马萨诸塞州综合医院和其他诊所的病人那里获得。Freenome试图预测这些样本的主人是否被确诊为癌症。而另一些样本则来自一些还在被追踪调查是否患癌但还没有确诊的病人。Freenome总共计划测试“上千个”样本,但Otto拒绝透露到目前为止已接受测试的样本数量,这些实验数据将会产品销售之前发表在科学杂志上。


据报道,在盲测由Andreessen Horowitz提供的五个血液样本并获得成功后,这位CEO引来了这家风险投资公司作为公司的最大投资人(Andreessen Horowitz也投资了Buzzfeed)。根据Otto去年写的,Freenome成功检测出其中两个样本是正常的,而另外三个则患了癌症,甚至还准确判断了癌症的阶段。其中两个样本属于癌症晚期的患者,他写道,第三个则属于一位早期患者,这表明这个测试具有从一位看起来健康的人身上检测出早期癌症的能力。


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一张乳腺组织癌细胞的高清照片


二月份在旧金山召开的会议上,Otto与在座的科学家分享了一些惊人的数字。在一份摘要里,Otto称Freenome在判断351例样本是否患有前列腺癌的测试中,拥有高达95%的准确率。


如果Freenome的测试结果真如其声称的那样精确的话,斯坦福的Diehn说:“那么这个结果确实是惊人的。”Alizadeh则认为究竟是什么使得该技术有如此优异的表现,人们关于相关研究所获得信息还不充分。“对任何测试来说,特别是临床测试,”他在电子邮件里说,“我们需要误差率来解释精确性。”Diehn也认为没有充分的信息来评估Freenome的成就。“当你取得惊人的结果时,科学家有责任提供证据——强有力的、支持性的证据来证明这种结果。”


在Otto的演讲中,他还称Freenome在诊断乳腺癌,前列腺癌,肺癌和结肠癌四个不同阶段方面有97%的平均准确率,包括第一期癌症的诊断,却没有公布具体的样本量。


Diehn说:“如果他们真的可以通过血液测试来判断患者处于哪个癌症阶段的话,我觉得这样的结论的确十分令人惊叹。”


根据Diehn的说法,癌症阶段由肿瘤从初始位置扩散的范围决定,通常需要成像检测和病理学检测才能确诊。有时候,第一期和第二期肿瘤的区别只在于后者稍微更大一些,或者扩散到某个淋巴结上。


Jones出席了Freenome的展示会,根据他的消息,Otto称Freenome能够判断某种前列腺癌是否具有威胁性。Otto告诉Buzzfeed News, “早期迹象”表明Freenome的科技能够作此判断,但这种技术还在研发之中。


Otto承认这些结果都需要更大范围的临床试验来验证。“我们正专注于获取足够数量的结果来向世界证明我们的测试技术安全可靠,并且运行良好。”


Otto的演讲给Jones留下了深刻的印象,但他也很疑惑,“我们要怎么知道这是不是真的呢?”他理解Freenome在产品进入市场前不想向竞争对手透露任何内容的做法。但这种做法让“学术界很难断定这种技术的有效性。”


Diehn说的更加直白:“他们所说的有两种可能性,要么是他们正在研发一种伟大的测试,要么就是他们根本没有数据,只是装作自己有的样子。”


Otto称,Freenome的测试不仅涉及肿瘤DNA片段,还包括相应的DNA变化来观察“免疫系统如何对肿瘤的存在与否做出反应”。Otto表示,根据Freenome机器学习平台的推导,在未明确的免疫学特征和癌症之间的关系超过预期。


Jones说,免疫系统很早就对异常生长做出反应是讲得通的。但是“免疫系统显然也一直会对癌症以外的其他东西做出反应,”他补充说,“如果病人正在服用抗生素怎么办?如果他们正遭受病毒或者细菌感染呢?这些情况不会影响对癌症的诊断吗?”


与Guardant和Grail不同,Freenome并没有一个临床或科学咨询委员会。Otto上个月写道,公司正在组建这样一个部门。


Andreessen Horowitz的合伙人兼Freenome董事会成员Vijay Pande称公司正在合理地扩展它的分析范围,而不仅仅局限于肿瘤DNA。他说:“原则上讲,从血液中可以看出你的身体内所发生的一切。”


Panda承认Freenome的方式目前没有任何科学文献支持。但那是因为Freenome的计算方法太先进了,它们正有效地创造着新知识。“这是一个全新的领域,”这位前斯坦福计算生物学家说道,“20年前人们是做不到这种事的。”


今天的人们能否做到也还有待观察。


来源:


https://www.buzzfeed.com/stephaniemlee/cancer-blood-test-race?utm_term=.wu06yOEXD&from=singlemessage&isappinstalled=0#.dgP57Qp6D

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