下一代液體活檢，僅靠血液檢測就能診斷早期肝癌

  肝癌是全球癌癥死亡的第三大原因。當疾病在早期被發現時，有超過70%的患者能夠存活超過5年。然而，一旦癌癥擴散，這一生存率將降至20%以下。因此，對于高危肝癌患者，如肝硬化或患有慢性乙型肝炎的人，建議定期接受疾病監測。然而，目前的肝癌檢測方法存在效果不佳、普及性差，且費用昂貴等問題。而這項新的血液檢測方法有望解決這些問題。

  研究人員已成功開發了一種血液檢測方法，初步研究顯示其能夠精準檢測肝癌，甚至包括早期患病者。與大多數用于癌癥檢測的其他血液檢測方法不同，這項技術采用了一種被稱為“片段組學”的新型技術，用于分析血液中的DNA碎片。

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  在一項新研究中：科研人員運用機器學習分析片段組學數據，以找出患有和未患有肝癌的個體之間的差異。在數百名個體的血樣中，該檢測方法成功準確地辨別出那些患有肝癌的個體，包括早期疾病的患者。研究團隊還使用另一大群人的血樣驗證了這項檢測方法的準確性。這項由美國癌癥研究所（NCI）資助的研究刊登在《癌癥發現》雜志上。

  然而，該研究的一個缺陷是在患有肝癌的個體中樣本相對較少，盡管初步結果看似頗具希望，但下一步、也是極為關鍵的一步是，要觀察這種血液檢測在更大范圍內、尚未被診斷患有肝癌的人群中的表現。

  約翰斯·霍普金斯大學醫學院的共同領導者VictorVelculescu博士及其同事計劃進行后續研究，以驗證這種檢測方法是否能夠在高危肝癌患者中及早發現疾病。

  液體活檢和片段組學取得進展

  科學家長期以來一直了解到，無論是健康細胞還是癌細胞，都會釋放其DNA的碎片到血液中。近來的研究發現：循著DNA片段的足跡，可以發現產生它們的癌細胞。

  這一發現可以應用于血液測試，即液體活檢。迄今為止，大多數液體活檢測試依賴于基因組學（掃描血液中的DNA以尋找癌變突變）或表觀基因組學（分析DNA上的化學標記模式）。相反，片段組學通過查看血液中DNA片段的數量和大小的模式來進行研究。

  在2019年，Velculescu博士及其同事開發了一種名為DELFI的片段組學方法，該方法分析了整個基因組中的DNA片段。在一項初步研究中，他們使用DELFI篩查了七種癌癥。DELFI能夠確定個體是否患有癌癥以及是什么類型的癌癥，盡管其準確性因癌癥類型而異。

  鑒于目前缺乏有效的肝癌檢測方法，研究小組決定探討DELFI在血液中是否能夠檢測到肝癌。他們使用DELFI分析了來自美國和歐洲的501人的血樣，其中包括75名已知患有肝癌的人和133名患有肝病（肝硬化或乙型肝炎感染）且高危肝癌的人。

  研究發現：患有肝癌的個體的DNA片段大小存在明顯差異，而沒有癌癥的個體（包括那些患有肝病的人）的DNA片段往往是一致大小的。額外的實驗揭示了這些DNA片段反映了基因改變的獨特模式，包括在肝癌細胞中已知發生的染色質組織的改變。

  研究者強調，“我們在癌癥患者身上收集到的這些片段并不是隨機的。這實際上反映了肝癌的基因組。”

  DELFI能夠區分患有和未患有肝癌的人

  DELFI具備區分患有和未患有肝癌的能力。研究人員發現：在血液中，DNA斷裂的微妙變化足以讓DELFI準確地識別肝癌患者和非患者。

  該測試的準確性非常高。在將肝癌患者與肝病患者區分時，DELFI在0到1的性能評分（也稱為曲線下面積，或AUC）上得分為0.9。在將患有肝癌者與非患有肝病者區分時，其性能甚至更出色（AUC=0.98）。完美準確度的測試AUC為1。

  此外，該測試還能夠探測到早期肝癌（兩個早期階段的AUC分別為0.9和0.81），這在其他測試中可能難以實現。

  研究人員指出，DELFI在檢測到肝癌時表現出色（高靈敏度），同時在實際上沒有肝癌的情況下較少誤報有癌癥的情況（高特異性）。

  為了驗證測試在另一組人群中的準確性，研究團隊將其應用于來自香港的223人的血液樣本。該組中包括90名已知患有早期肝癌的人和101名已知患有肝病的人，主要是乙型肝炎感染或肝硬化。

  同樣，該測試能夠準確地區分患有肝癌和患有肝病的人（AUC=0.97）。

  在美國/歐洲組和香港組的參與者中，患有不同原因肝癌并屬于不同種族，但Kim博士指出，該測試在兩組中的表現都很好。這表明“這種方法可能適用于全球不同高危人群”，Rolfo博士和Russo博士在評論中寫道。

  后來，研究人員將DELFI與一種用于檢測高危人群肝癌的血液測試進行了比較。該測試尋找一種名為α-胎球蛋白的與癌癥相關的蛋白質，并且通常與腹部超聲聯合使用。

  在美國和歐洲組中，甲胎蛋白測試正確標記了75人中的39人（52％），而DELFI檢測到了75人中的64人（85％）。DELFI還發現了更高比例的早期肝癌患者，而甲胎蛋白測試則無法發現早期患者。

  片段組學用于癌癥檢測

  片段組學在癌癥檢測中展現出顯著優勢。研究團隊認為：在液體活檢領域，片段組學具備數個關鍵優點。

  Kim博士指出，基于基因組學和表觀基因組學的液體活檢面臨的挑戰在于與癌癥相關的這些變化在血液中較為稀少，使得其難以捕捉。相較之下，片段組學無需對DNA進行密集掃描，從而降低了測試成本。

  另一個片段組學的優勢在于相較于其他液體活檢測試，它所需的血液量明顯減少，這為其提供了便利性，同時也降低了檢測成本。

  僅需一次血液抽樣，更為迅速、便捷，而相對于其他檢測方法，如超聲，具有更低的準備成本。片段組學被認為是液體活檢的下一代方法。

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