「科研圈」人体内微生物的DNA,还可以用来筛查癌症( 二 )
微生物 DNA 和癌症
为了验证这些微生物模式在现实生活中是否同样奏效 , Knight , Poore 和团队一起 , 在获得患者的同意后 , 分析了59 位前列腺癌患者、25 位肺癌和 16 位黑色素瘤患者的血浆样本 , 这些样品是由加州大学圣地亚哥分校健康中心(UC San Diego Health)穆尔斯癌症中心(Moores Cancer Center)的研究合作者提供 。 研究人员利用他们开发的新工具使样本污染度降低到最小值 , 随后对每个癌症患者的血浆样本中的微生物特征生成了对应的读出结果 。 获得的结果先进行了样本间比较 , 随后与 69 位 HIV 阴性健康志愿者的血浆样本进行了比较 。
结果表明 , 这个新的机器学习模型能够成功将大部分癌症患者和健康被试区分开 。 例如 , 对于肺癌患者 , 这些模型能达到 86% 的识别率;对于没有肺部疾病的被试 , 模型的识别率能达到 100% 。 此外 , 这一模型还能分辨出不同癌症类型的患者 。 例如 , 它对前列腺癌和肺癌患者的识别准确率可达81% 。
这项研究的共同负责人、论文署名作者 Sandip Pravin Patel 博士表示 , “可以说 , 只需要一管血液 , 我们就能全面分析出患者肿瘤细胞的 DNA 模式以及体内微生物群 DNA 模式 , 这种功能帮助我们向更全面了解癌症宿主-环境相互作用迈出了重要一步 。 ”
他还表示 , “采用这种方法 , 有希望在以后监测患者体内随时间推移而产生的变化 , 这不仅仅可以作为诊断方法 , 还可以进行长期的疗效监测 。 如果这些结果能够在进一步的测试中保持稳定的话 , 这项研究可能会对癌症患者的护理以及癌症的早期诊断有重大影响 。 ”
优势是什么?
根据 Patel 的说法 , 当前大多数癌症的诊断都需要进行手术活检或从疑似癌症部位取出组织样本 , 由专家进行分析 , 以寻找与某些癌症相关的分子标记 。 这种侵入性的手段 , 既耗时又昂贵 。
一些公司现在正在开发“液体活检” , 即使通过抽血快速诊断特定癌症——通过检测由肿瘤细胞脱落下来的、进入血液循环的 DNA 的技术 。 这项技术已经可以用于监测一些癌症确诊患者的肿瘤细胞发展状况 , 但是尚未获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准 。
Patel 表示“虽然液体活检和早期癌症检测领域已经取得了惊人的进步 , 但是当前的液体活检尚不能将正常的遗传变异与真正的癌症早期的遗传改变可靠地区分开 , 并且无法根据从未出现过 , 或者无法被检测出来的人类基因组变化推测受试者是否患有癌症 。 ”
这也是为什么当前采用的液体活检可能会出现假阴性结果 , 存在令受试者调低自己疾病负担的风险 。 Patel 表示:“在肿瘤组织脱落的一个罕见细胞中发现一个罕见的基因突变是件很难的事 , 它们很容易被忽略掉 。 因此即使你已经患上癌症 , 但医生仍然会根据检测结果的只是 , 告诉你一切正常 。 ”
研究人员称 , 与进入循环系统的肿瘤 DNA 相比 , 基于微生物 DNA 进行癌症检测的优势之一是微生物在不同身体部位之间存在多样性 。 相比之下 , 人类 DNA 在身体的不同部位都保持着一致性 。 检测微生物 DNA 不依赖人类 DNA 发生的罕见突变 , 这种以血液为基础的微生物 DNA 检测手段 , 能够比当前的液体活检测在更早的时期、更精准地检测到癌症的发生和类型 , 即使是那些基因突变率不高的肿瘤也能被检测出来 。
并不完美
不过 , 研究人员很快指出 , 基于血液的微生物 DNA 检测结果仍有可能漏掉癌症的征兆并出现假阴性 。 但是他们希望未来有更多数据出现 , 这能完善他们的机器学习模型 , 使检测手段更加精准 。
除了假阴性结果 , 这种技术也可能出现假阳性(实际未患有癌症但却被诊断为癌症)的风险 。
Patel 表示 , 在早期检测出癌症并不意味着需要立即治疗 。 一些 DNA 的变异是非致癌的 , 而是与衰老、无害的或身体内部活动有关的改变 。 如果不检测你就不会知道它们的存在 。 越来越多的筛查和癌症诊断的出现未必是一件好事 , 做不做这类检测应该由专业的临床医生决定 。
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