全方位盤點前沿的癌症診斷與篩查技術

雖然大規模的癌症篩查會消耗人力物力，但從衛生經濟學的角度來說是很有必要的，規範的篩查可在早期檢測出癌症的跡象，後續再通過相對簡單的治療便可徹底清除。目前篩查癌症的方法主要是通過化驗血腫瘤指標及B超、CT、MRI等檢查，但這些方法的敏感性和特異性均不高，發現有異常時往往已是中晚期。因此越來越多的人開始奔赴國外體檢，日本和美國是大部分人的首選，羅輯醫療在此盤點國內外近年來癌症篩查的情況。

一、基因

篩查識別晚期前列腺癌

篩選有前列腺癌家族史男性的一系列基因突變可以識別哪些男性患上惡性形式前列腺癌的風險高，並指導哪些男性需要終身監測。篩查多個親戚患有前列腺癌的男性能夠幫助預測前列腺癌的發展。某些遺傳基因特性不僅與男性患前列腺癌風險較高的相匹配，同時特定基因圖譜與惡性，侵襲性前列腺癌的風險較高相匹配。前列腺癌研究人員面對的一大挑戰是找到預測方法預測哪位男性會有生命危險形式的前列腺癌，以更有效地量身定製治療。

二、大腸癌

新型非侵入性篩查方法

與臨床危險因素評估和糞便潛血試驗比較，腸道菌群的分析更能成功地區別癌前腺瘤性息肉和侵入性大腸癌。研究人員發現一個人的腸道微生物菌群是腸道所有細菌的集合。細菌在腸道中的數量是巨大的，細菌的多樣性對我們的健康至關重要。通過測序16S rRNA基因的V4區域，我們能夠鑒別存在於每個人腸道中的微生物。腸道菌群的組成能夠幫助我們識別區分癌前腺瘤性息肉和侵入性大腸癌。如果我們的結果在更大的人群中得到證實，那麼在糞便測試中加入腸道微生物分析，可以作為一種改進的，非侵入性的方式來篩選大腸癌。

三、新型「電子皮膚

」可進行乳腺癌早期篩查

在檢測乳腺癌上，相比其它方法比如MRI技術，手動檢查乳腺組織似乎看起來是一件低技術的方法，近日研究人員就開發了一種「電子皮膚」，其就可以感知乳腺中的小腫塊並且對這些腫塊進行成像，這或許為乳腺癌的檢測和識別提供了早期的一些研究基礎，進行乳腺癌的早期診斷會幫助挽救女性患者的生命，但是少量的乳腺癌細胞並不總是會被輕易檢測到，當前的檢測方法，包括MRI技術和超聲檢測技術，其雖然很敏感但是檢測費用卻非常昂貴。

四、呼吸檢測癌症

技術階段：臨床試驗

適應症：胃癌、肺癌等

技術原理：專有的感測器非侵入性分析患者呼出氣體中的代謝組（呼出氣體中的揮發性代謝物），進行癌症早期檢測和疾病進展實時監測。

檢測呼氣是一種非常有吸引力的非侵入性篩查技術。作為一種新的診斷技術用於早期診斷疾病，特別是肺癌，有可能實現通過呼吸中的某些羰基（醛和酮）來確定患有肺癌的患者。

呼吸檢測產品的競爭優勢在於：非侵入性檢測，快速分析，point of care tool。同時，設備若能最終替代GC-MS，就實現便攜性、極大地降低檢測成本。但是，這項尚處於臨床試驗階段的呼吸分析技術的準確性是一個技術難點，因為低濃度的氣體下會有許多揮發性有機物。有關產品最終開發上市還需要更多的臨床試驗數據來證明其準確性。

五、液體活檢

技術階段：ctDNA

和CTC技術已有部分產品上市，外泌體檢測尚未有成熟產品上市

適應症：NSCLC、乳腺癌等

技術原理：循環腫瘤細胞（CTC）是由實體瘤或轉移灶釋放的，側重於細胞病理，適用於治療后的病情監測，判斷預后等。ctDNA 是腫瘤細胞釋放到血液循環系統中的DNA，側重基因層面，獲取突變信息，適用於早期篩查，個性化用藥指導，耐藥性監測等。以液體活檢龍頭企業Biocept為例，Biocept是目前唯一一家能夠用血液樣本同時進行CTC和ctDNA檢測的公司。依託自有 Target Selector™ 技術平台能夠分析CTC和ctDNA。

液體活檢是近年來大熱的技術，從目前的研究情況來看，CTC領域的研究相對比較成熟，但面臨的最大挑戰在於CTC數量很少。ctDNA領域雖然取得很多有潛力的進展，但支持其臨床應用的數據還比較有限。ctDNA是否能作為組織活檢的補充或者甚至替代金標準腫瘤活檢還存在不確定性，需要更多的臨床研究來證實。另外由於腫瘤異質性，部分腫瘤類型很難檢測到ctDNA 或CTC。一方面是需要提高檢測靈敏度和準確度，另一方面，對於這些ctDNA 和CTC 含量低的無法檢測癌症，由於外泌體所含信息量更豐富，有可能未來會有突破。

六、小型化和特異性的影像設備

（2）近紅外納米

成像

技術階段：FDA審批中

適應症：乳腺癌

技術原理：技術基礎是腫瘤新血管生成理論、近紅外納米成像和動態定位技術。乳腺腫瘤的新血管生成是惡性腫瘤的最早臨床表現，並且具有三大特徵：毛細血管多、新陳代謝高、毛細血管脆弱。首先，應用動態脈衝壓力，通過毛細血管脆弱的特點來區分出非正常血管和正常血管的血；之後，通過近紅外納米成像的方法，只檢測乳腺腫瘤周圍新血管的血容量和新陳代謝。最後將乳腺腫瘤新血管的血容量和代謝率通過四維全乳圖像顯示出來。圖5所示的技術代表公司檢測到的血容量和高新陳代謝率這兩個特徵，比用傳統的影像方法（X光、超聲等）檢測到的乳腺惡性病變特徵要早5~8年。

以上影像學檢測新技術針對的高發癌症是乳腺癌。目前乳腺癌篩查金標準是X線攝影檢查或鉬靶，是臨床上唯一證實能減少乳腺癌死亡率(15-30%)的篩查方法。但金標準依然存在輻射等缺點，催生了一些新技術的研究。這些已上市或正處於臨床試驗階段的新技術產品顯示出了一定的準確性，有望在將來實現更便攜和快速的檢測。

七、新型成像檢測技術

近日，刊登在國際雜誌《CancerResearch》上的一項研究報告中顯示，來自曼徹斯特大學等處的科學家

通過研究開發了一種新型成像檢測技術，其可以在腫瘤擴散之前幫助醫生們鑒別出更多危險的腫瘤，並且指導臨床治療。研究者利用一種新出現的名為氧增強的磁共振成像技術來通過將癌細胞植入小鼠機體中，從而繪製出缺氧性腫瘤的位置，該技術未來或可用於癌症病人的臨床研究中。未來，研究人員在此基礎上也許會開發出更好的技術，為有效治療癌症患者提供更多的希望。

八、血清胃功能檢測技術

同濟大學

附屬楊浦醫院引進血清胃功能檢測技術將用於早期胃癌篩查。在做這項篩查時，受檢人只要抽2毫升的靜脈血，通過檢測就能「發現」胃黏膜病變風險。抽血檢查微創、安全、經濟、便捷，適用於大面積的人群普查，對於提高早期胃癌的診治率很有意義。專家指出，早期胃癌患者大多都沒有特殊的癥狀，做血清胃功能檢查可助儘早發現潛在的風險。對於血清胃功能檢查異常的患者再進一步進行精細胃鏡檢查，即對可疑部位進行放大內鏡、染色內鏡等更精細的檢查，並進行病理檢查，可以提高早期胃癌的檢查率。

九、人造鑽石檢測技術

澳大利亞

研究人員日前利用人造鑽石成功甄別出癌細胞，這或許將在檢測早期癌症中發揮關鍵作用。據澳大利亞廣播公司報道，悉尼大學研究人員發現，將用納米技術合成的人造鑽石磁化，本身不會發光的鑽石會在核磁共振檢測中發光。經磁化的鑽石依附在檢測癌細胞的化學物質上被注入體內，如果發現癌細胞，鑽石會在核磁共振檢測中發光。研究人員表示，這種技術的好處是不用開刀就能準確檢測到癌細胞，他們希望以此檢測出胰腺癌等初期難以被檢測的癌症。研究負責人表示，他們使用的人造鑽石成本相對低廉。這項檢測技術有望在數年後進入臨床試驗階段。任何及早發現癌細胞的方法都是受歡迎的，這意味著能更有效地治療癌症。

十、新型熒光壽命成像技術

過去，醫生通常使用價值10萬美元的設備來檢測病人的癌症。但近期麻省理工學院

的研究人員正在進行一種技術檢測，一種被稱為熒光壽命成像的技術，它只需花費100美元。該技術採用熒光壽命，即熒光發光時間技術，這些熒光能吸收光並在短時間內重新發出光。通過與特定化學物質反應作用，熒光的吸收和發射之間的時間間隔能通過一種可預測的方式干預改變。100美元的產品顯然降低了成本，而且實用的診斷技術將在發展國家中更快地普及。

十一、針對血液和腦脊髓液樣本的檢測技術

劍橋大學

的研究人員開發了一種針對血液和腦脊髓液樣本的檢測技術，主要基於樣本中微型核糖核酸的情況來判讀生殖細胞瘤的發展，因為通常在惡性生殖細胞瘤中，能夠找到大量這種物質存在。研究人員說，這一新的檢測技術能通過簡單的步驟判斷生殖細胞瘤是惡性還是良性，並且醫生通過這項技術還能評估對腫瘤的治療效果，加上這一檢測技術非常安全、低成本因此可頻繁使用，有助醫生觀察腫瘤是否出現複發情況。

十二、核醫學分子影像檢查核醫學與分子影像學

作為一個新興學科，近年來取得了迅猛發展，在疾病的臨床診斷、治療和醫學研究中發揮越來越重要的作用，尤其是在腫瘤的診斷和治療中顯得尤為突出。分子影像學就是利用現代醫學影像技術（如PET、PET-CT、SPECT、SPECT甚至MRI等）觀察特定分子探針在體內的分佈進而對疾病進行診斷和研究的學科。能夠在活體條件下、在分子水平上、無創傷的對疾病進行診斷和研究。其中PET-CT是最為傑出的代表。可以進行腫瘤的診斷和分期、監測腫瘤複發和轉移、判定預后等等。分子影像學是對癌症早期診斷和分期治療最有價值的技術研究，既有效推進靶向性治療，也能夠節省癌症醫療費用的浪費。

十三、活性硅晶元

美國哥倫比亞大學科學家近日研製出一種活性硅晶元，該晶元將成為微電子技術和生物系統一體化的過渡環節。專家指出，在數年後納米技術發展所取得的突破可幫助確定人體內存在的癌細胞，此發明還將有助於監測環境中有毒物質。專家稱，這種晶元不僅能收集能量，還能識別分子。對於這種晶元的用途可能會被繼續挖掘出來。在不久的將來，該晶元或將能使微電子技術植入活體細胞。

十四、三維斷層高速掃描技術

台灣大學今天發表「高速次微米三維斷層掃描儀」技術，採用非侵入式，而且可以更快、觀察到更小癌細胞，可用來檢測皮膚癌

、大腸癌、黃斑部病變等，協助早期診斷早期治療，預計最快2017年初可以正式使用。以目前檢測技術，惡性腫瘤要成長到1毫米才有機會檢驗出，但三維斷層高速掃描儀以高亮度晶體光纖光源技術，透過光照透析皮膚表皮層，可直接、快速觀察組織結構及血球細胞等活體動態影像，對比癌細胞與正常細胞差異，且可觀測到0.01毫米，比現行技術解析度更高，成功監識率達近9成。

十五、尿液檢測新技術

日本一個科研小組日前宣布成功研究出一種新型的癌症檢測技術，檢測只需提取被檢者1滴尿液，即可利用體長大約1毫米的線蟲來診斷被檢者是否患有癌症。研究小組以218名健康人和24名癌症患者為對象進行了一項實驗，實驗提取了每位參與者的1滴尿液，然後將線蟲放入尿液中，並觀察線蟲的移動情況。結果發現運用這項技術檢測癌症的準確度高達95.8%。而通過血液對同一批患者進行癌症檢測的準確度僅為16.2%至25%。該科研小組稱，將繼續提高診斷精度，爭取用10年左右的時間使這項技術投入實用。

十六、新型胰腺癌檢查儀

日本國立癌症研究中心團隊開發出一款新型胰腺癌檢查儀，該檢查儀僅需檢查人體血液成分就能準確檢查出個體是否患有胰腺癌，準確率接近100%。據悉，該團隊研究人員發現，人體患胰腺癌后，血液中一種名叫「apoA2同種型」的蛋白質

濃度會下降，於是團隊研究開發出了這種新型檢查儀，通過測定血液中此蛋白質濃度診斷個體是否患有胰腺癌。據了解，團隊還以癌症患者和正常人共計653人為對象，對檢查儀進行了測試。測試結果顯示，該檢查儀能以97%到100%的該準確率從653名測試對象中，檢查出胰腺癌早期患者。

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