PNAS創新突破：滴血驗癌
日期：2014-07-17 09:16:05
盡管醫學發展取得了一些令人驚嘆的成果，癌癥仍是人類的頭號殺手，給我們的醫療系統帶來了沉重的負擔。在疾病的早期對癌癥進行診斷和干預是降低人力和經濟損失的關鍵。
來自亞利桑那州立大學的研究人員開發了一種創新性的疾病檢測技術，其可以基于癌癥引發的免疫反應對幾種常見的癌癥進行檢測。他們將其命名為免疫標記（immunosignaturing）技術。研究結果發表在7月14日的《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。
論文的主要作者、亞利桑那州立大學的Phillip Stafford說：“多年來我們看到了來自免疫標記的一些引人關注的成果，但將這一技術引入到科學界需要極大的耐心。”
到目前為止，只有少量的癌癥生物標記物獲得FDA批準投入臨床應用，并且獲得批準的生物標記物效應也往往非常有限。存在的問題很多。比如，機體對癌癥的免疫反應相當的復雜，患者與患者之間存在很大的差異，此外還取決于癌癥的類型和階段。
個別的生物標記物通常缺乏陽性診斷所需的敏感性和分辨率，RNA、DNA、蛋白質或肽等診斷分子在血液中稀釋后往往以極其微量存在，使得精確診斷特別具有挑戰。盡管投入了大量的研究來建立更好的疾病癥狀前標記物，卻一直令人失望。
免疫標記技術利用的是一種不同的方法。它并非采用一種簡化的生物標記物范式，而是依賴于一種復合系統在指定的時間分析血液中循環的全部抗體。
這一技術依賴于一種芯片，數以千計的隨機生成的肽被印在玻璃載片上。當一小滴血（需要不到1微升的血）遍布芯片時，血液中的抗體選擇性地結合芯片上的肽，就形成了一幅免疫活性圖像——免疫標記。
由于肽序列是隨機的，與任何自然存在的疾病抗原無關，作者們認為這一簡單的平臺有潛力應用于多種疾病類型。這大大優于高度特異性的生物測定，因為只能檢測一種生物標記抗體，后者往往存在大量的錯誤，且敏感性不足。
當前的研究評估了免疫標記技術鑒別多種疾病的能力。研究小組從5組癌癥患者處分別取得20個樣本，連同來自20名健康對照的樣本，校準了結果，建立了參考免疫標記。隨后，他們對涉及相同疾病的120個獨立樣本進行了盲法評估。結果證實準確度達到95%。
為了進一步評估免疫標記的能力，他們對涵蓋14種不同疾病（其中包括12種癌癥）的1500多個歷史樣本進行了測試。75%的樣本用于訓練階段，剩余的25%用于進行盲法測試。研究人員證實平均診斷診斷準確率超過98%，表明免疫標記適用于同時對多種疾病進行分類。
具體說來，在一項實驗中研究人員能夠檢測并將一種復雜的異質性疾病——IV期乳腺癌與4種其他的癌癥和健康對照區分開來。在第二項實驗中，研究人員通過免疫標記將14種疾病及健康對照相互區分開來。測試的癌癥中包括3種不同階段的乳腺癌、4種不同的腦癌、2種胰腺癌、卵巢癌和2種不同的血癌。
相比于傳統的方法檢測一對一的分子識別事件，只能評估一個或少數的分析物，免疫標記法為捕獲疾病復雜性提供了一個有吸引力的方法，并大大改進了檢測。
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