北京時間10月10日凌晨(格林威治時間10月9日),國際學(xué)術(shù)頂尖雜志《自然-材料》(Nature Materials)發(fā)表了一篇關(guān)于肝癌早期診斷的文章,破獲肝癌“身份指紋”,在肝癌早診早治問題上實現(xiàn)重大突破。一經(jīng)發(fā)表,即引起了國內(nèi)外科學(xué)界的廣泛關(guān)注。我校腫瘤防治中心主任、醫(yī)院院長徐瑞華教授與美國加州大學(xué)圣地亞哥分校的張康(Kang Zhang)教授一同帶領(lǐng)的中美科學(xué)家團(tuán)隊在歷經(jīng)艱辛、反復(fù)探求之后,終于破解了一項眾多科學(xué)家一直想攻克的世界性難題——通過檢測少量血液中循環(huán)腫瘤DNA(ctDNA)特定位點甲基化水平,對肝癌進(jìn)行早期診斷及療效和預(yù)后預(yù)測的新方法。這種新方法與原來常規(guī)的甲胎蛋白檢測相比,將肝癌的漏診率降低一半以上,能幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)更多的早期肝癌患者。

文章在《自然-材料》(Nature Materials)上發(fā)表
肝癌,被稱為“癌中之王”。2015年統(tǒng)計資料表明,全世界每年肝癌新發(fā)和死亡病例分別為78.3萬例和74.6萬例,其中我國肝癌新發(fā)和死亡病例分別高達(dá)46.6萬例和42.2萬例,均占全世界肝癌新發(fā)和死亡病例的50%以上,造成的生命損失和公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān)可謂觸目驚心。
肝癌起病隱匿,患者一旦出現(xiàn)臨床癥狀,病情往往已經(jīng)處于中晚期而失去根治性治療的機(jī)會,預(yù)后極其兇險;而早期獲得診斷的患者經(jīng)過有效治療,5年生存率可達(dá)到50%以上。一直以來,醫(yī)生們都在血液中尋找合適的肝癌早期診斷標(biāo)志物,現(xiàn)有的肝癌標(biāo)志物甲胎蛋白AFP雖然在部分患者血液中可檢測到明顯的升高(超過20ng/ml),但是其敏感性只有60%左右,這就意味著如果僅依賴AFP作為早期診斷的標(biāo)志物,100個肝癌患者中將有40個會漏診。
在臨床上目睹太多中晚期肝癌患者家庭痛失親人的悲劇之后,我校腫瘤防治中心的消化道腫瘤專家徐瑞華教授鎖定了研究目標(biāo):一定要攻克肝癌早診的世界性難題,減少悲劇的發(fā)生。經(jīng)過無數(shù)個日夜艱苦的探求,2017年10月,徐瑞華教授與張康教授帶領(lǐng)的中美科學(xué)家團(tuán)隊終于研究出通過檢測少量血液中ctDNA特定位點甲基化水平,對肝癌進(jìn)行早期診斷及療效和預(yù)后預(yù)測的新方法。ctDNA相當(dāng)于腫瘤細(xì)胞釋放到血液中的身份指紋,由于其攜帶有與原發(fā)腫瘤相一致的甲基化改變,理論上可以利用ctDNA的甲基化譜對腫瘤進(jìn)行診斷,這一被稱為“液體活檢”(Liquid Biopsy)的新技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前腫瘤研究領(lǐng)域的熱點之一。但是,ctDNA在血液中的含量極微,每毫升血中僅有約20ng,相當(dāng)于一滴水的一億分之一,并且混雜在更大量的正常游離DNA背景中,在這么微量的ctDNA中檢測單個堿基的甲基化水平,好比在機(jī)場和火車站的數(shù)百萬人流中找到個別犯罪分子,其難度可想而知。

血液中循環(huán)腫瘤DNA(ctDNA)
以我校徐瑞華教授為首的中國科學(xué)家和以加州大學(xué)圣地亞哥分校張康教授為首的美國科學(xué)家團(tuán)隊密切協(xié)作,先后攻克了穩(wěn)定提取微量ctDNA、提高重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化效率、靶向甲基化PCR擴(kuò)增及測序、海量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)分析處理等一個個技術(shù)壁壘,終于從40多萬個候選位點中分別尋找到10個早期診斷和療效相關(guān)以及8個預(yù)后相關(guān)的位點,就像是破獲了肝癌的“身份指紋”,讓早期的肝癌病灶也無所遁形,實現(xiàn)肝癌早診早治技術(shù)的關(guān)鍵突破。

徐瑞華教授與研究團(tuán)隊部分成員
可喜的是,這10個早期診斷位點的甲基化水平在總共1098例肝癌患者和835例健康人的研究人群中顯示出高達(dá)84.8%的診斷敏感性和93.1%的特異性,還能準(zhǔn)確的預(yù)測腫瘤的分期、療效和復(fù)發(fā)。這意味著利用這一方法,肝癌患者的漏診率將比AFP降低一半以上,早期肝癌患者及時確診以后,將更有機(jī)會接受根治性治療,其預(yù)后將得到極大的改善。而利用8個預(yù)后相關(guān)位點的甲基化水平則能準(zhǔn)確的預(yù)測不同患者的生存和預(yù)后,有利于指導(dǎo)醫(yī)生對不同的患者進(jìn)行更為個體化的精準(zhǔn)治療,例如對預(yù)后不佳者避免給予過度的治療,而對復(fù)發(fā)高危患者則給予更為積極的輔助治療等。
這一新方法與傳統(tǒng)的肝癌診斷技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)越性,首先是簡便快速,僅需抽取幾毫升的血液即可完成檢測,患者可避免活檢創(chuàng)傷和放射性輻射;其次是診斷敏感性和特異性更高,誤診和漏診率大大降低;再次可以實時監(jiān)測腫瘤的療效,并早于常規(guī)影像學(xué)檢查數(shù)周乃至數(shù)月發(fā)現(xiàn)腫瘤的復(fù)發(fā);最后是經(jīng)濟(jì)性,尤其是在大規(guī)模肝癌篩查中的應(yīng)用,能夠節(jié)約大量寶貴的醫(yī)療資源。
《自然-材料》(Nature Materials)是一本對論文要求近于苛刻的頂尖學(xué)術(shù)刊物,每年發(fā)表論文僅170篇左右,影響因子高達(dá)39.737。所選擇的審稿人也是相關(guān)研究領(lǐng)域的權(quán)威或著名學(xué)者,以嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致著稱。在對本研究的評價中,其中一位審稿專家表示“這是少見的在如此大樣本量的肝癌患者和正常人群中開展的ctDNA甲基化診斷和預(yù)后預(yù)測的研究,能夠在如此微量的ctDNA中鑒別出與肝癌診斷和預(yù)后相關(guān)的甲基化位點本身就是一項令人驚訝的成就”;另一位審稿專家則認(rèn)為“Dr Xu等的研究令人印象深刻,整體設(shè)計嚴(yán)密,所采用的技術(shù)先進(jìn),統(tǒng)計學(xué)分析完善,結(jié)果十分令人鼓舞”,“腫瘤的液體活檢技術(shù)將迎來一個全新的時代,”審稿專家最后總結(jié)道。
目前肝癌ctDNA甲基化診斷試劑盒的研發(fā)已經(jīng)取得實質(zhì)性的進(jìn)展,預(yù)計10月中旬將首先在我校腫瘤防治中心應(yīng)用。這一成果的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化推廣將極大的提高肝癌早期診斷的準(zhǔn)確率,并有利于開展更為個體化的精準(zhǔn)治療,對于提高肝癌患者的整體療效具有重大意義,對于我國這樣一個肝癌大國來說將具有十分廣闊的臨床應(yīng)用前景和巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益??梢灶A(yù)見的是,徐瑞華和張康教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊將繼續(xù)研究ctDNA甲基化標(biāo)志物在結(jié)直腸癌、胃癌、肺癌、乳腺癌等其他嚴(yán)重威脅人民健康的常見腫瘤中的應(yīng)用,力求為這些腫瘤的篩查、診斷、療效監(jiān)測與預(yù)后預(yù)測提供新的有效手段,在造福更多腫瘤患者的同時,有望極大地提高中山大學(xué)腫瘤防治中心的學(xué)術(shù)影響力和國內(nèi)外知名度,并將推動我國成為腫瘤液體活檢這一尖端技術(shù)的國際領(lǐng)先者。