在過(guò)去的 2019 年里，癌癥檢測(cè)領(lǐng)域取得了多項(xiàng)重要的研究成果，本文中，小編就對(duì)本年度科學(xué)家們?cè)诎┌Y檢測(cè)研究領(lǐng)域取得的重磅級(jí)研究成果進(jìn)行整理，分享給大家！

1. JACS：微型 DNA 探測(cè)器能夠提高癌癥檢測(cè)準(zhǔn)確度

doi：10.1021/jacs.9b05598

文章中，研究人員通過(guò)相互作用的合成 DNA 鏈形成了簡(jiǎn)單的電路，這些合成 DNA 鏈比人的頭發(fā)細(xì)了數(shù)萬(wàn)倍。

與計(jì)算機(jī)中的電路不同，這些電路通過(guò)附著到細(xì)胞外部并分析細(xì)胞表明特異性高表達(dá)的分子標(biāo)記。如果電路找到目標(biāo)，它會(huì)發(fā)出一個(gè)很小的發(fā)光「標(biāo)簽」。

由于該設(shè)備能夠以比以前的方法更高的特異性區(qū)分細(xì)胞類型，因此研究人員希望他們的工作可以改善診斷，并為癌癥治療提供更好的目標(biāo)；

2. Sci Transl Med：科學(xué)家基于 DNA 片斷的尺寸開(kāi)發(fā)出了一種新型的癌癥血液檢測(cè)技術(shù)%

doi：10.1126/scitranslmed.aat4921

一項(xiàng)刊登在 Science Translational Medicine 上的研究報(bào)告中，來(lái)自英國(guó)、丹麥等國(guó)的學(xué)者通過(guò)對(duì)血流中循環(huán)的腫瘤 DNA 片段的尺寸進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā)了一種新型的癌癥檢測(cè)技術(shù)，文中研究者描述了如何在不同類型的癌癥中應(yīng)用這種新型技術(shù)。

研究者 Ellen Heitzer 指出，人類的血液中含有許多小型的 DNA 片段，其中大部分為白細(xì)胞，但有時(shí)候也會(huì)引入其它的分子。

比如，孕婦血液中會(huì)有來(lái)自胎兒機(jī)體的 DNA，或者機(jī)體中會(huì)有來(lái)自癌變細(xì)胞的 DNA 片段；

研究者表示，來(lái)自腫瘤的 DNA 在尺寸上不同于血液中其它類型的 DNA，腫瘤的 DNA 片段尺寸往往要小于其它的 DNA 片段。

3. Nat Commun：科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了一種鑒別惡性腫瘤的新型診斷技術(shù)

癌細(xì)胞的常見(jiàn)特性就是染色體或基因組中基因拷貝數(shù)的改變（CNAs，copy number alterations），在相同腫瘤中，屬于腫瘤不同構(gòu)造部位的細(xì)胞攜帶著不同的 CNAs。

攜帶較多 CNAs 的腫瘤往往更具侵襲性，即使患者進(jìn)行了嚴(yán)格的治療，這類腫瘤也會(huì)死灰復(fù)燃。

這項(xiàng)研究中，研究人員開(kāi)發(fā)了一種名為 CUTseq 的新型基因組手段，其能以比現(xiàn)有技術(shù)更低的成本對(duì)相同腫瘤不同部位中的 CNAs 的水平和類型進(jìn)行評(píng)估分析。

4. Neoplasia：尿液生物標(biāo)志物有助于非侵入性前列腺癌診斷

doi：10.1016/j.neo.2019.07.010

來(lái)自 Vattikuti 泌尿外科研究所的副研究員 Nallasivam Palanisamy 博士領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究表明，在前列腺癌發(fā)生過(guò)程中，一種名為 KLK4 的編碼蛋白的基因和另外一種名為 KLKP1 的假基因存在「融合」現(xiàn)象。

由于可以在前列腺癌患者的尿液樣本中檢測(cè)到這種獨(dú)特的生物標(biāo)記物，從而提供了一種非侵入性的檢測(cè)手段。

目前，前列腺特異性抗原（PSA）檢查被用作前列腺癌的標(biāo)準(zhǔn)篩選方法。但是，PSA 水平升高的現(xiàn)象并非前列腺癌所獨(dú)有，它們也可能由良性前列腺疾病引起。

因此，為了確診，在發(fā)現(xiàn) PSA 測(cè)試結(jié)果陽(yáng)性的時(shí)候，患者需要接受進(jìn)一步的活體檢查，這種本不必要的檢查有時(shí)可能導(dǎo)致出血和感染的風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)此，這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)提供一種更準(zhǔn)確和可靠的診斷前列腺癌的方法。

5. JAMA Network Open：新型人工智能系統(tǒng)或能優(yōu)于臨床醫(yī)生對(duì)乳腺癌進(jìn)行準(zhǔn)確診斷

doi：10.1001/jamanetworkopen.2019.8777

一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志 JAMA Network Open 上的研究報(bào)告中，來(lái)自加利福尼亞大學(xué)的科學(xué)家們通過(guò)研究開(kāi)發(fā)了一種人工智能系統(tǒng)，其或能夠幫助病理學(xué)家更準(zhǔn)確地讀取活組織檢查結(jié)果及更好地檢測(cè)并診斷乳腺癌。

這種新型系統(tǒng)能幫助解釋醫(yī)學(xué)成像結(jié)果從而用于診斷乳腺癌（人眼無(wú)法有效區(qū)分），其幾乎能夠像一名經(jīng)驗(yàn)豐富的病理學(xué)家一樣對(duì)乳腺癌進(jìn)行準(zhǔn)確診斷。

研究者 Joann Elmore 表示，從一開(kāi)始就得到正確的診斷結(jié)果是非常重要的，這樣才能夠幫助我們對(duì)患者進(jìn)行最有效地診斷和治療；

2015 年研究人員發(fā)現(xiàn)，病理學(xué)家對(duì)乳腺癌活組織檢查結(jié)果的解釋存在很多不一致的想法，而且每年有數(shù)百萬(wàn)女性都會(huì)接受乳腺活組織檢查手術(shù)；

早期研究結(jié)果表明，每 6 名原位導(dǎo)管癌（一種非侵入性的乳腺癌）的女性中就有 1 名會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤診斷，而且大約一半的乳腺異型性活組織檢查病例（與高風(fēng)險(xiǎn)乳腺癌相關(guān)的異常細(xì)胞）都會(huì)被給出錯(cuò)誤的診斷。

6. Science 子刊：新型 ctDNA 血液測(cè)試可顯著改善乳腺癌診斷

doi：10.1126/scitranslmed.aax7392

在一項(xiàng)新的研究中，為了改進(jìn)對(duì)血漿中微量殘留腫瘤 DNA 的檢測(cè)靈敏度，來(lái)自美國(guó)亞利桑那州等地的研究人員開(kāi)發(fā)出一種稱為靶向數(shù)字測(cè)序（targeted digital sequencing， TARDIS）的方法，用于多重分析患者特異性的癌癥突變。

在參考樣本中，在使用相當(dāng)于單管血液的輸入 DNA 的情形下，通過(guò)同時(shí)分析 8 到 16 個(gè)已知突變。

TARDIS 在突變等位基因分?jǐn)?shù)（mutant allele fraction）為 0.03% 和 0.003% 時(shí)分別實(shí)現(xiàn) 91% 和 53% 的靈敏度，它的檢測(cè)特異性為 96%，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在 Science Translational Medicine 期刊上。

在來(lái)自 33 名患有 I 期至 III 期乳腺癌的女性患者的 80 份血漿樣本中，這些研究人員成功地分析了每名患者多達(dá) 115 個(gè)突變。

在治療前，TARDIS 在所有患者中檢測(cè)到 ctDNA（中位等位基因分?jǐn)?shù)為 0.11%）。

在完成新輔助療法后，與殘留疾病患者相比，實(shí)現(xiàn)病情完全緩解的患者的 ctDNA 濃度較低（中位等位基因分?jǐn)?shù)分別為 0.003% 和 0.017%，P = 0.0057，AUC = 0.83）。

此外，實(shí)現(xiàn)病情完全緩解的患者在新輔助治療期間表現(xiàn)出更大的 ctDNA 濃度下降。

8. JNCI：一種新型無(wú)創(chuàng)檢測(cè)技術(shù)有望準(zhǔn)確診斷惡性前列腺癌

doi：10.1093/jnci/djz1129

一項(xiàng)刊登在 Journal of the National Cancer Institute 上的研究報(bào)告中，來(lái)自加利福尼亞大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究在尿液中鑒別出了一種新型的生物標(biāo)志物。

其或能幫助檢測(cè)惡性前列腺癌，相關(guān)研究結(jié)果有望幫助科學(xué)家們闡明惡性前列腺癌的發(fā)病機(jī)制，并開(kāi)發(fā)出新型的抗癌療法。

前列腺癌很容易進(jìn)行診斷，但研究人員卻很難將癌癥患者分為細(xì)分為不同風(fēng)險(xiǎn)的群體，當(dāng)前的手段（包括 PSA 檢測(cè)和活檢）往往存在著較高的錯(cuò)誤率，而且常常會(huì)引發(fā)患者出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥。

比如致死性的感染等，而對(duì)尿液中的特殊生物標(biāo)志物進(jìn)行檢測(cè)就是一種無(wú)創(chuàng)性的手段，其能準(zhǔn)確幫助區(qū)分緩慢發(fā)展的前列腺癌和具有潛在致死性的前列腺癌。

8. Nat Med：利用人工智能可以較準(zhǔn)確地診斷肺癌

在一項(xiàng)新的研究中，軟件工程師和臨床研究人員之間的合作產(chǎn)生了一個(gè)人工智能程序，該程序使用圖像來(lái)預(yù)測(cè)哪些人將患上肺癌，準(zhǔn)確率為 94%。

這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)算法與放射科醫(yī)師基于同一個(gè)人的多次計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）來(lái)篩查癌癥一樣準(zhǔn)確，并且當(dāng)它僅能從一個(gè)人那里獲得一次掃描時(shí)，它的表現(xiàn)優(yōu)于醫(yī)生，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在 Nature Medicine 期刊上。

研究人員表示，這些人開(kāi)發(fā)出的這種技術(shù)將極大地提高篩查的準(zhǔn)確性，美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院（NIH）之前針對(duì)吸煙者進(jìn)行肺癌篩查的一項(xiàng)研究已發(fā)現(xiàn)，通過(guò) CT 掃描檢測(cè)這種疾病的早期癥狀可將死亡率降低大約 20%。

為了了解人工智能（AI）是否可以增強(qiáng)放射科醫(yī)師在分析 CT 掃描時(shí)的準(zhǔn)確性，該研究團(tuán)隊(duì)將早期 NIH 研究中的數(shù)千次 CT 掃描輸入到谷歌的計(jì)算機(jī)中，同時(shí)輸入的還有患者的后期診斷結(jié)果。

9. Cell Rep：新技術(shù)或有望幫助改善惡性轉(zhuǎn)移性腦癌的診斷和治療

doi：10.1016/j.celrep.2019.03.085

來(lái)自耶魯大學(xué)的科學(xué)家們通過(guò)研究開(kāi)發(fā)了一種新型工具來(lái)分析癌細(xì)胞在擴(kuò)散或轉(zhuǎn)移到大腦的過(guò)程中是如何被改變的，相關(guān)研究刊登于國(guó)際雜志 Cell Reports 上；

本文研究結(jié)果有望幫助研究人員開(kāi)發(fā)改善轉(zhuǎn)移性腦癌早期診斷和治療的新型手段。

如今大腦的發(fā)生率在不斷攀升且患者能夠接受到的療法非常有限，研究者 Don Nguyen 說(shuō)道，一旦腫瘤轉(zhuǎn)移到大腦，大多數(shù)的藥物療法就變得不再有效了。

這似乎就是一個(gè)非常棘手的問(wèn)題，因?yàn)槟壳昂芏嗨幬锸菬o(wú)法進(jìn)入大腦發(fā)揮作用的。

這項(xiàng)研究中，研究人員利用癌癥轉(zhuǎn)移的異種移植物模型進(jìn)行研究，在該模型中，腫瘤細(xì)胞能被轉(zhuǎn)移到缺失免疫系統(tǒng)的小鼠體內(nèi)。

隨后研究者開(kāi)發(fā)了一種新型系統(tǒng)，其能對(duì)異種移植組織樣本進(jìn)行極其精確的 RNA 測(cè)序，從而檢測(cè)人類腫瘤細(xì)胞和小鼠細(xì)胞中基因的表達(dá)狀況，基因表達(dá)能夠驅(qū)動(dòng)蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，從而塑造細(xì)胞在機(jī)體中的特殊角色，比如肺部組織細(xì)胞或肌肉細(xì)胞等。

10. ACS Comb Sci：新技術(shù)快速檢測(cè)癌細(xì)胞

doi：10.1021/acscombsci.8b00165

等待癌癥篩查測(cè)試結(jié)果的過(guò)程讓人度日如年，而現(xiàn)在的方法至少需要數(shù)天甚至數(shù)周，早期診斷和快速的制定治療方案會(huì)產(chǎn)生更好的結(jié)果。

現(xiàn)在一項(xiàng)分析癌細(xì)胞表達(dá)的蛋白的新技術(shù)展現(xiàn)出了更快檢測(cè)多種細(xì)胞類型的潛力。

研究人員表示開(kāi)發(fā)了一種新方法可以快速篩查出生物靶標(biāo)，如蛋白質(zhì)或者抗體。

他們相信這種篩查手段可以被用于開(kāi)發(fā)出更快更靈敏的技術(shù)去鑒定病人血液樣品中的癌細(xì)胞，這將加快癌癥診斷并導(dǎo)致病人更好的預(yù)后。

這項(xiàng)新技術(shù)作為封面文章發(fā)表在 ACS Combinatorial Science 雜志上。研究者 Trader 說(shuō)道，我們開(kāi)發(fā)這種技術(shù)是因?yàn)槲覀兿腴_(kāi)發(fā)出更好的針對(duì)一系列疾病的篩查技術(shù)，尤其是腫瘤。

14. Nature 子刊：人工智能幫助進(jìn)行白血病診斷

每天，醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室或診所等機(jī)構(gòu)都要對(duì)數(shù)百萬(wàn)個(gè)單細(xì)胞的診斷工作。大部分重復(fù)性工作仍由受過(guò)訓(xùn)練的細(xì)胞學(xué)家手動(dòng)完成。

為了提高細(xì)胞分類以及檢測(cè)效率，來(lái)自慕尼黑 LMU 大學(xué)醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的研究人員「訓(xùn)練」了一個(gè)具有近 20，000 個(gè)單細(xì)胞圖像的深層神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。

在這項(xiàng)研究中，研究人員對(duì) 100 例患有侵襲性血液病 AML 的患者和 100 例對(duì)照志愿者的血液涂片中提取了相關(guān)的圖像并且進(jìn)行分析。

通過(guò)比較其與人類專家的檢測(cè)準(zhǔn)確性，從而評(píng)估 AI 驅(qū)動(dòng)的檢測(cè)方法的效果。結(jié)果表明，由 AI 驅(qū)動(dòng)的解決方案能夠取得與訓(xùn)練有素的細(xì)胞學(xué)家一樣好的成績(jī)。

15. BJC：新型檢測(cè)手段能提前兩年發(fā)現(xiàn)卵巢癌患者

一項(xiàng)刊登在 British Journal of Cancer 上的研究報(bào)告中，來(lái)自貝爾法斯特女王大學(xué)的研究者通過(guò)研究開(kāi)發(fā)出了一種新型卵巢癌檢測(cè)手段，其能比目前的方法早兩年對(duì)卵巢癌進(jìn)行診斷。

研究者發(fā)現(xiàn)，整合四種特殊蛋白質(zhì)的生物標(biāo)志物檢測(cè)盤能夠有效揭示上皮性卵巢癌的可能性，上皮性卵巢癌是一種卵巢癌類型；

利用這些生物標(biāo)志物，研究人員隨后開(kāi)發(fā)出了一種篩選性的檢測(cè)手段，相比當(dāng)前檢測(cè)手段而言，這種新型檢測(cè)手段能早兩年對(duì)卵巢癌患者進(jìn)行檢測(cè)。

研究人員對(duì) 80 名參與者的血液樣本進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá) 7 年的追蹤分析，發(fā)現(xiàn)新型的生物標(biāo)志物檢測(cè)盤能夠快速對(duì)上皮性卵巢癌進(jìn)行檢測(cè)，隨后開(kāi)發(fā)出一種方法來(lái)檢測(cè)這種生物標(biāo)志物檢測(cè)盤，使其成為一種相對(duì)簡(jiǎn)單的診斷手段

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