研究人員檢測血液樣本中的生物標誌物來發現和診斷人體內的癌症

2021-01-16 生物幫

由於在早期發現癌症更容易成功地進行治療，因此癌症研究的主要目標是開發新的方法，以便在腫瘤開始擴散之前及早發現它們。一種正在研究的方法是液體活檢。這些測試旨在通過​​檢測血液樣本中的生物標誌物(腫瘤滲入血液的物質)來發現和診斷人體內的癌症。

在2020年8月13日發表的一項研究中，由紀念斯隆·凱特林和威爾·康奈爾醫學大學的合作者在Cell中進行的研究中，研究人員報告說，腫瘤釋放的稱為EVP(細胞外囊泡和顆粒)的微小物質包裝可以用作在早期階段檢測多種不同類型的癌症。

MSK外科醫生，肝胰膽管服務部負責人，該研究的共同資深作者威廉·賈納金(William Jarnagin)表示：「癌症醫學中的一項重大任務就是根據血液測試診斷患者的早期癌症。」「這項研究是一項原則性的研究;要用作篩查工具，還需要做更多的工作。但是，最終，如果我們能夠使用這種方法在出現症狀之前在某人身上發現癌症，那就太了不起了。 」

不同類型的生物標誌物

以前有關液體活檢的許多工作都集中在檢測和分析癌細胞釋放到血液中的癌症基因。這些液體活檢中的一些，包括MSK-ACCESS，已被批准為監測治療並使癌症患者接受適當靶向治療的工具。使用液體活檢作為篩查工具來檢測先前未診斷的癌症仍在實驗中。

這項新的研究重點不是分析基因，而是檢查EVP中包含的蛋白質。威爾·康奈爾大學(Will Cornell)的醫師科學家大衛·萊登(David Lyden)是該論文的另一位資深作者，他在實驗室研究EVP，並且是該領域的先驅。他發現，腫瘤可能釋放EVP，以此作為準備身體其他部位擴散時接受癌細胞的一種方式。

研究人員說，關注EVPs中的蛋白質而不是癌症基因的一個潛在優勢是，它使它們還能表徵在腫瘤周圍區域(稱為腫瘤微環境)中發現的不同類型的細胞。此外，它可以幫助他們檢測其他組織的變化，例如免疫器官，這些變化也有助於血液中的EVP蛋白。

使用機器學習來處理數據

當前的研究著眼於EVP是否可能對篩查有用。它使用了已知患有癌症的人的血液和組織，以及一些來自細胞系和小鼠模型的樣本。該研究包括來自18種不同癌症的樣本，包括乳腺癌，結腸癌和肺癌，這些癌症主要來自MSK。有一個比較組的樣本來自沒有癌症的人。

一種計算生物學方法被用來使特定的EVP蛋白特徵與某些類型的癌症相匹配。賈納金博士說：「從這種研究中獲得的信息量是巨大的，它是大量的數據。」「您確實需要高吞吐量的電腦程式和機器學習，才能對所有內容進行分類。」

建立計算方法後，研究小組發現計算機可以從樣本中識別出不同類型的癌症，其敏感性為95%(意味著在95%的病例中發現了癌症)，特異性為90%(意味著它確定的癌症中有10%被證明是假陽性。

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