血液测试可以检测出50多种癌症类型，通常是在症状出现之前
研究人员开发了首个血液测试，可以准确检测出50多种癌症，并确定癌症起源于哪个组织，通常是在出现任何临床症状或疾病症状之前。
一篇发表在著名癌症杂志上的论文肿瘤学年鉴研究人员表示，这种最终可能被用于国家癌症筛查项目的测试，在癌症检测中有0.7%的假阳性率，这意味着只有不到1%的人会被错误地诊断为癌症。相比之下，在国家乳腺癌筛查项目中，约有10%的女性被错误地诊断为癌症，尽管这一比例可能会更高或更低，这取决于筛查的次数和频率以及所进行的乳房x光检查的类型。
该测试能够在96%的样本中预测癌症起源的组织，在93%的样本中是准确的。
肿瘤将DNA释放到血液中，这就形成了所谓的无细胞DNA (cfDNA)。然而，由于cfDNA也可以来自其他类型的细胞，因此很难确定来自肿瘤的cfDNA。这项研究中报道的血液测试分析了通常控制基因表达的DNA的化学变化，称为“甲基化”。异常的甲基化模式和由此导致的基因表达变化可以促进肿瘤生长，因此cfDNA中的这些信号具有检测和定位癌症的潜力。
该血液测试的目标是人类基因组中3000万个甲基化位点中的大约100万个。使用机器学习分类器(算法)根据肿瘤脱落的cfDNA甲基化模式来预测癌症的存在和癌症的类型。分类器使用cfDNA中癌症和非癌症信号的甲基化数据库进行训练。该数据库被认为是世界上最大的数据库，由参与这项研究的GRAIL, Inc. (California, USA)拥有。
该论文的资深作者、美国肿瘤学(Texas, USA)总裁Michael Seiden博士(医学博士，博士)说:“我们早期的研究表明，甲基化方法在检测所有临床阶段的多种致命癌症类型以及识别起源组织方面优于全基因组和靶向测序。它还使我们能够识别基因组中最具信息的区域，这些区域现在是本文报道的细化甲基化测试的目标。”
在今天报道的循环无细胞基因组图谱(CCGA)研究的一部分中，来自北美的6689名先前未经治疗的癌症患者(2482名患者)和非癌症患者(4207名患者)的血液样本被分为训练集和验证集。其中，4316名参与者的结果可用于分析:训练组3052人(1531人患有癌症，1521人没有癌症)，验证组1264人(654人患有癌症，610人没有癌症)。其中包括50多种癌症。
机器学习分类器分析了参与者的血液样本，以确定甲基化变化，并将样本分类为癌症或非癌症，并确定起源组织。
研究人员发现，分类器在训练集和验证集中的表现都是一致的，验证集中的假阳性率为0.7%。
分类器正确识别癌症存在的能力(真阳性率)在两组之间也是一致的。在12种通常最致命的癌症(肛门、膀胱、肠、食道癌、胃、头颈部、肝脏和胆管、肺癌、卵巢癌和胰腺癌、淋巴瘤以及多发性骨髓瘤等白细胞癌)中，临床I、II和III期的真阳性率为67.3%。这12种癌症占美国每年癌症死亡人数的63%，目前还没有办法在症状出现之前对大多数癌症进行筛查。在该研究的三个临床阶段中，所有癌症类型的真阳性率为43.9%。
随着癌症的发展，检出率不断提高。在12种预先确定的癌症中，真阳性率在I期为39%，II期为69%，III期为83%，IV期为92%。在所有50多种癌症类型中，相应的阳性率分别为18%，43%，81%和93%。
在训练集和验证集之间，该测试在识别癌症起源组织的能力方面也是一致的，验证集的准确性为93%。
Seiden博士说:“这些数据支持了这种靶向甲基化测试的能力，以满足我们所认为的多种癌症早期检测血液测试的基本要求，这种测试可用于人群水平的筛查:能够通过一次测试检测多种致命癌症类型，假阳性率非常低，并能够高精度识别癌症在体内的位置，帮助医疗保健提供者指导下一步的诊断和护理。
“考虑到癌症在我们社会中的负担，我们继续探索这种测试可能在早期阶段拦截癌症的可能性是很重要的，进而有可能减少无法进行筛查或依从性差的癌症造成的死亡。据我们所知，这是最大的临床基因组学研究，在患有和没有癌症的参与者中，开发和验证用于早期发现多种癌症的血液测试。”
这项研究是由血液测试的制造商GRAIL资助的。研究人员正在继续在美国(STRIVE和PATHFINDER研究)和英国(SUMMIT研究)的大型前瞻性研究中验证该测试，并检查其筛查[2]人群的可行性。
CCGA研究的一个优势是，它包括来自北美142家诊所的15,000多名参与者，确保结果适用于不同的人群。正在进行的研究正在评估该测试在更广泛人群中的表现。局限性包括:所有患有癌症的参与者都已被诊断患有癌症(例如通过筛查或出现症状的患者);这项研究的目的不是为了确定该测试对癌症或其他原因导致的死亡的影响;在进行这项分析时，并非所有患者都被跟踪了一年，这是确保他们的非癌症状态准确所必需的;在检测由人类乳头状瘤病毒(HPV)引起的癌症(如宫颈癌、肛门癌和头颈部癌)的起源组织时出现了一些不准确性——这些信息正被用于提高检测性能。
《精粹》杂志的主编肿瘤学年鉴，法布里斯教授André，研究所Gustave Roussy, Villejuif，法国的研究主任说:“这是一个具有里程碑意义的研究，也是向易于执行的筛查工具发展的第一步。早发现50%以上的癌症每年可挽救全球数百万人的生命，并可大大降低由积极治疗引起的发病率。
“虽然数量还很少，但这项新技术在胰腺癌中的表现尤其引人注目，胰腺癌的死亡率非常高，因为它通常在晚期才被诊断出来。”
引用:
1.贝拉刘et al。(2020)使用无细胞DNA甲基化特征的敏感和特异性多癌症检测和定位”，肿瘤学年鉴。DOI: https://doi.org/10.1016/j.annonc.2020.02.011
2.ClinicalTrials.gov编号:NCT03085888, NCT03934866, NCT04241796。
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