想象一下,在未来的某一天,老张去超市买东西,看到一款癌症测试盒正在搞促销,打完折也就300多块钱,老张顺手把它放进了购物车。回家后,老张打开测试盒,取出一根无菌针头,在消过毒的小指上扎了一下,挤出一小滴血,然后按照说明书上的指示将这滴血进行了简单的处理,再注入一根装有粉红色液体的试管内,摇晃了几下将其混匀。
10分钟后,老张拿出那根试管,发现颜色没有改变,依然是粉红色的。老张立即拿起电话,预约了一个癌症早期筛查门诊,结果表明他的肝部出现了癌变。所幸发现得早,肿瘤体积很小,也没有扩散,医生立即安排手术,几天后老张就痊愈出院了。
《抗癌的我》剧照
这个故事听起来不像是真的,但大家别忘了,验孕纸这玩意儿在出现之前也不像是真的,但如今早已成为某些人的常规操作了。其实癌症的早期筛查技术早就有了,这就是活组织检测(活检)。这个方法准确性高,但必须去医院做,相当麻烦,价格也不便宜,所以病人大都是在发现了异常肿块后才会想到去做活检,即使查出来往往也已经迟了。
为了简化程序,有人开发出了一套基于DNA测序的血液癌症筛查法,其背后的逻辑在于血液流遍全身,肯定混有从癌细胞里泄露出来的DNA,只要DNA测序法足够灵敏,就可以测出其中含有的致癌基因突变。但是,目前已经发现的致癌基因突变有上千种之多,要把它们全都测出来需要一笔不小的费用,普通人是测不起的。
于是,澳大利亚昆士兰大学化学系的马特·朝(Matt Trau)教授决定另辟蹊径,尝试利用DNA修饰方面的差异来鉴别癌细胞。具体来说,DNA分子上连接着很多修饰物,主要成分为甲基,因此DNA修饰通常被称为DNA甲基化(DNA Methylation)。这些甲基就像是收音机的音量开关,负责调节每个基因的活性。
正常细胞的生长需要精细的调控,所以正常DNA分子上遍布着很多甲基化修饰物,密密麻麻的像根鸡毛掸子。相比之下,癌细胞只有一个目的,那就是自我繁殖,所以癌细胞挟持了健康细胞的甲基化机制,导致其DNA分子上只在某些促进细胞分裂的特殊区域上有甲基修饰物,其余部分光秃秃的,看上去很像是那种通水管的刷子,刷毛是一丛一丛间断分布的,丛毛之间是一根光杆。
这两种分子的化学特性是很不相同的,关键是如何找出一种方法,简单有效地加以区分。经过一番试验,朝教授发现金属金能够区分出两者的差别,他只要把微量的金做成纳米颗粒,悬浮在水中,然后把经过简单处理的DNA分子加进去就行了。癌症DNA和金纳米颗粒的结合不改变颜色,金水仍然呈现出原有的粉红色。如果是正常DNA,两者之间的结合会把水的颜色变为蓝色,这个变化最多只需10分钟就完成了。
朝教授用这个方法试验了200个患有不同癌症的病人,再和健康人作对比,发现其灵敏度超过了90%,即100个癌症患者有90个可以通过这个方法被筛查出来。这个灵敏度虽然比不上医院的活检,但对于这样一个操作简单、价格低廉的检测方法来说,应该算是相当高了。
朝教授将研究结果写成论文,发表在2018年12月4日出版的《自然通讯》(Nature Communications)期刊上。当然了,这只是初步研究,距离成为癌症早期筛查的黄金标准还有很长的一段路要走。但从目前的情况看,这个方法很有潜力,如果能通过严格的临床试验检验的话,有望在不远的将来成为癌症早期筛查的重要手段。
有评论认为,此法要想获得成功,最关键的还不是提高灵敏度,而是降低假阳性率。想象一下,如果那位老张本来没有癌症,却被查出患癌,白白担惊受怕好几个月,那滋味一定很不好受。更重要的是,如果假阳性率太高的话,将会浪费大量宝贵的医疗资源,这个方法的优势就不存在了。
原标题:癌症的检测,有可能像验孕一样方便吗?
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