1滴血2小時驗13種癌症精度99%?日本東芝新技術引熱議

2021-01-15 澎湃新聞

原創: 關注前沿科技 量子位

十三 賴可 發自 凹非寺

量子位 報導 | 公眾號 QbitAI

滴血驗癌又傳來突破:「可檢測13種早期癌症,準確率99%,明年啟動實證試驗。」

乍一聽絕對大進展。

於是該消息一出,立馬引發關注、登上微博熱搜——但熱議並非全是期待,伴隨展開的更多是質疑。

因為這樣的黑科技進展,之前已有過臭名昭著的女版賈伯斯「矽谷騙局」。

不同的是這次進展來自日本知名技術公司東芝,並且經由日本主流媒體報導,還公布了實驗數據及結果。

所以這一次一滴血檢測早期癌症,究竟是怎樣一回事,究竟靠譜與否?

我們層層解剖看一看。

效果宣稱太驚人

有多厲害?

多:能檢測出胃癌、大腸癌等13種癌症。

快:檢測後2個小時內就能出結果;

好:準確度可高達99%;

省:價格控制在約1300元

目前的癌症診斷,主要採用的方法還是活體組織檢查(聽起來就好疼),要在病人身上取下一部分病變的組織或細胞。

想要有更準確的效果,最好的方法是進行專項檢測,比如食管、胃、腸癌篩查,做胃腸鏡,肺癌是做低劑量CT檢查,肝癌可做彩超和甲胎蛋白檢測等等,價格需要幾百元到上千元不等。

就算如此,僅從儀器檢測畫面中也很難發現早期癌症異常。

但這項技術卻聲稱:「我可以」。

接下來,東京醫科大學和國立癌症研究中心也將參與到此次研發中,希望在幾年之內就能投入正式使用。

什麼原理?

根據日本時報(The Japan Times)報導,東芝公司這樣描述他們的方法:

通過檢查分泌在血液中的MicroRNA(微小核糖核酸,miRNA)分子種類和濃度,就能在極早階段發現13中類型癌症。

該公司前沿研究實驗室的首席科學家橋本晃司(Koji Hashimoto)說:

與其他公司的方法相比,我們在癌症檢測的準確性,所需的時間和成本上具有優勢。

miRNA是一種微小的非編碼RNA分子,是在基因表達過程種的關鍵調節器。而人類的多種癌症與microRNAs的表達失調直接相關。

它可以從細胞中分泌,並存在於多種體液中,包括血液,唾液和尿液。在這些體液中,它們的含量是穩定的。

這使得microRNA成為理想的用來檢測癌症的生物性指標。這也是醫學家們研究癌症早期診斷的熱點領域。

血液檢測往往需要足夠多的樣本量來獲取生物性指標,而且,通常由於檢測過程對樣本具有破壞性,一個樣本只能一次性地被用於某種檢測。

於是,東芝的研究人員開發了一種多重系統,採用了一種電化學DNA晶片,能夠同時量化不同的靶序列(target sequence)。

成熟的miRNA就是用這種系統來被檢測的。

△基於RT、EL和LAMP反應的miRNA擴增原理。

從血清中提取出來的miRNA,經過反轉錄(reverse-transcription)和延伸反應(elongation reaction),酶促地(enzymatically)延長到約100個鹼基對。

LAMP引物(primer)是用來擴增miRNA,它被被吸附、固定在液流通道表面的五個不同位置。

將含有加長的miRNA、Tin DNA聚合酶以及RuHex的LAMP溶液,作為氧化還原化合物注入DNA晶片。

△引物在DNA晶片液流通道中的行為。

(A)矽膠模塊,在DNA晶片液流通道的5個不同位置有引物。箭頭表示在矽膠模塊表面乾燥的引物的位置。虛線表示液流通道的內壁。通道寬度為1 mm。

(B)注入LAMP溶液後,引物螢光圖像。

(C)在65℃條件下,LAMP反應30 min後的引物螢光圖像。

(D) LAMP螢光圖像與106份樣本在65℃條件下反應30min。

這就是東芝公司研究人員檢測分泌在血液中miRNA的方法,也是「滴血驗癌」的根基。

實際上,這種方法邏輯上聽起來與「女版賈伯斯」的故事並不不同。

拿出了實驗結果

但與伊莉莎白的空口無憑的結果不同,東芝公司這次確實給出了一些實驗結果。

通過線性掃描伏安法連續測定了RuHex在LAMP溶液中的電化學反應是:

陽性對照的LAMP反應表明,RuHex的陰極峰值電流增大。

此外,當陰極電流開始增加時,miRNA的初始樣本(copy)數與時間相關。

在2小時內,每50μL裡的103−106份樣本(copy)中,能夠檢測出5個miRNA。

△RuHex在LAMP溶液中的電化學檢測。

(A)沒有miRNA的LSV。

(B)有106<.sup>個miR-1307-3p的LSV。

(C)RuHex對miR-1307-3p LAMP反應的實時Ipc曲線。

(D)Ti與初始miR-1307-3p對數輸入的校準圖(n = 2)。

△通過DNA晶片和qRT-PCR測定的miRNA的定量結果的相關圖(n = 5)。橫軸和縱軸以log為單位(miRNA的初始copy)。

研究人員表示:

這些結果表明,新開發的DNA晶片可用於從血清中提取的miRNA的多路實時LAMP定量,實驗時間可在2小時內完成。

靠不靠譜?

通常而言,關乎人類生命的生物科技新進展,往往都是期待一片。

但這一次,輿論反饋並不「友好」。

因為日本東芝關於「滴血驗癌」的種種表述,太讓人容易聯想到殷鑑不遠的「矽谷騙局」了。

更早之前,「女版賈伯斯」伊莉莎白 · 福爾摩斯和她的Theranos,也曾經宣稱:只需一滴血就能完成240項身體檢測的醫學報告。

當時就是憑藉該項技術突破和強大宣傳營銷,伊莉莎白 · 福爾摩斯的醫療企業估值90億美元,僅僅30歲便已經是最年輕的億萬富翁,一度被稱為「女版賈伯斯」,吸引了包括基辛格、默多克等美國名流站臺支持。

更重要的是,不要999,只要2.99美元。

結果是,他們所謂的「新技術」只是購買其它公司的機器進行簡單改裝。

於是後來被《華爾街日報》深度扒皮,揭穿騙局,一匹估值百億美元的超級獨角獸迅速煙飛灰滅……

也讓整個行業陷入「狼來了」困境。

所以這一次,對於這次東芝公司的研究,自然與「女版賈伯斯」事件關聯,網友們的評論也是褒貶不一:

有明確質疑的,網友dannykwells:

沒有發布有意義的論文+「口號」喊得很大+一滴血=第二代Teranos公司。

但也有人選擇先支持看看,網友pkaye:

提到這個技術的其它研究中,靈敏度(sensitivity)和特異性(selectivity)分別只有90%和95%,對於癌症這種嚴重疾病來說是遠遠不夠的,希望他們的技術能夠有所改進。

「靈敏度「和「特異性」是評價癌症檢測的兩個指標,「靈敏度」指的是否能把患有癌症的樣本檢測出來,「特異性」指的是能夠準確地排除非癌症的樣本。

所以歸結而言,雖然日本的產品、技術因「保質保量」而聞名世界,但此次「一滴血測癌」技術確實有點過於神奇。

真正效果如何,可能需要東芝放出更多數據和實驗結果了。

值得一提的是,通過血液檢測進行癌症早期診斷並不算一個新鮮的話題,也一直是科學家在努力的方向。

去年美國臨床腫瘤協會(ASCO)年會上,一家叫做GRAIL的矽谷健康醫療公司介紹,該公司可以通過一次性抽血實現檢測10種類型的癌症。

但是這是只是初步測試,走出實驗室投入使用之前,還需要進行大量研究。

負責研究的科學家Stover表示「顯然,我們都喜歡一項檢測,夠靈敏,夠特異,而且只需要一次抽血,但是這個障礙非常大」。

但還有網友還專門提到,之所以可以對日本技術保持期待,是因為東芝技術和其它公司的技術有所不同:

許多公司在進行通過無細胞DNA的方式進行癌症早期篩查方面的工作。GRAIL和Freenome是有名的例子。似乎很少人像東芝公司這樣,關注基於miRNA的方法。

所以東芝新進展,是否會是又一個「壞血」騙局,或許明年試驗開始後就知道了。

你怎麼看?

參考連結:

https://www.japantimes.co.jp/news/2019/11/25/business/corporate-business/toshiba-test-cancer-blood/#.XdxyvzIzZo4

https://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/acs.analchem.8b05284/suppl_file/ac8b05284_si_001.pdf

https://www.healthline.com/health-news/blood-test-detect-cancer-at-earlier-stages#2

延伸閱讀:

深度:女版「賈伯斯」覆滅記!矽谷美女CEO被曝百億美元大騙局

https

— 完 —

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原標題:《1滴血,2小時,驗13種癌症,精度99%!日本東芝新技術引熱議》

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