在過去的 2019 年里，癌癥檢測領(lǐng)域取得了多項重要的研究成果，本文中，小編就對本年度科學(xué)家們在癌癥檢測研究領(lǐng)域取得的重磅級研究成果進行整理，分享給大家！

1. JACS：微型 DNA 探測器能夠提高癌癥檢測準確度

doi：10.1021/jacs.9b05598

文章中，研究人員通過相互作用的合成 DNA 鏈形成了簡單的電路，這些合成 DNA 鏈比人的頭發(fā)細了數(shù)萬倍。

與計算機中的電路不同，這些電路通過附著到細胞外部并分析細胞表明特異性高表達的分子標記。如果電路找到目標，它會發(fā)出一個很小的發(fā)光「標簽」。

由于該設(shè)備能夠以比以前的方法更高的特異性區(qū)分細胞類型，因此研究人員希望他們的工作可以改善診斷，并為癌癥治療提供更好的目標；

2. Sci Transl Med：科學(xué)家基于 DNA 片斷的尺寸開發(fā)出了一種新型的癌癥血液檢測技術(shù)%

doi：10.1126/scitranslmed.aat4921

一項刊登在 Science Translational Medicine 上的研究報告中，來自英國、丹麥等國的學(xué)者通過對血流中循環(huán)的腫瘤 DNA 片段的尺寸進行研究，開發(fā)了一種新型的癌癥檢測技術(shù)，文中研究者描述了如何在不同類型的癌癥中應(yīng)用這種新型技術(shù)。

研究者 Ellen Heitzer 指出，人類的血液中含有許多小型的 DNA 片段，其中大部分為白細胞，但有時候也會引入其它的分子。

比如，孕婦血液中會有來自胎兒機體的 DNA，或者機體中會有來自癌變細胞的 DNA 片段；

研究者表示，來自腫瘤的 DNA 在尺寸上不同于血液中其它類型的 DNA，腫瘤的 DNA 片段尺寸往往要小于其它的 DNA 片段。

3. Nat Commun：科學(xué)家開發(fā)出了一種鑒別惡性腫瘤的新型診斷技術(shù)

癌細胞的常見特性就是染色體或基因組中基因拷貝數(shù)的改變（CNAs，copy number alterations），在相同腫瘤中，屬于腫瘤不同構(gòu)造部位的細胞攜帶著不同的 CNAs。

攜帶較多 CNAs 的腫瘤往往更具侵襲性，即使患者進行了嚴格的治療，這類腫瘤也會死灰復(fù)燃。

這項研究中，研究人員開發(fā)了一種名為 CUTseq 的新型基因組手段，其能以比現(xiàn)有技術(shù)更低的成本對相同腫瘤不同部位中的 CNAs 的水平和類型進行評估分析。

4. Neoplasia：尿液生物標志物有助于非侵入性前列腺癌診斷

doi：10.1016/j.neo.2019.07.010

來自 Vattikuti 泌尿外科研究所的副研究員 Nallasivam Palanisamy 博士領(lǐng)導(dǎo)的一項研究表明，在前列腺癌發(fā)生過程中，一種名為 KLK4 的編碼蛋白的基因和另外一種名為 KLKP1 的假基因存在「融合」現(xiàn)象。

由于可以在前列腺癌患者的尿液樣本中檢測到這種獨特的生物標記物，從而提供了一種非侵入性的檢測手段。

目前，前列腺特異性抗原（PSA）檢查被用作前列腺癌的標準篩選方法。但是，PSA 水平升高的現(xiàn)象并非前列腺癌所獨有，它們也可能由良性前列腺疾病引起。

因此，為了確診，在發(fā)現(xiàn) PSA 測試結(jié)果陽性的時候，患者需要接受進一步的活體檢查，這種本不必要的檢查有時可能導(dǎo)致出血和感染的風(fēng)險。

對此，這項研究的發(fā)現(xiàn)可能會提供一種更準確和可靠的診斷前列腺癌的方法。

5. JAMA Network Open：新型人工智能系統(tǒng)或能優(yōu)于臨床醫(yī)生對乳腺癌進行準確診斷

doi：10.1001/jamanetworkopen.2019.8777

一項刊登在國際雜志 JAMA Network Open 上的研究報告中，來自加利福尼亞大學(xué)的科學(xué)家們通過研究開發(fā)了一種人工智能系統(tǒng)，其或能夠幫助病理學(xué)家更準確地讀取活組織檢查結(jié)果及更好地檢測并診斷乳腺癌。

這種新型系統(tǒng)能幫助解釋醫(yī)學(xué)成像結(jié)果從而用于診斷乳腺癌（人眼無法有效區(qū)分），其幾乎能夠像一名經(jīng)驗豐富的病理學(xué)家一樣對乳腺癌進行準確診斷。

研究者 Joann Elmore 表示，從一開始就得到正確的診斷結(jié)果是非常重要的，這樣才能夠幫助我們對患者進行最有效地診斷和治療；

2015 年研究人員發(fā)現(xiàn)，病理學(xué)家對乳腺癌活組織檢查結(jié)果的解釋存在很多不一致的想法，而且每年有數(shù)百萬女性都會接受乳腺活組織檢查手術(shù)；

早期研究結(jié)果表明，每 6 名原位導(dǎo)管癌（一種非侵入性的乳腺癌）的女性中就有 1 名會出現(xiàn)錯誤診斷，而且大約一半的乳腺異型性活組織檢查病例（與高風(fēng)險乳腺癌相關(guān)的異常細胞）都會被給出錯誤的診斷。

6. Science 子刊：新型 ctDNA 血液測試可顯著改善乳腺癌診斷

doi：10.1126/scitranslmed.aax7392

在一項新的研究中，為了改進對血漿中微量殘留腫瘤 DNA 的檢測靈敏度，來自美國亞利桑那州等地的研究人員開發(fā)出一種稱為靶向數(shù)字測序（targeted digital sequencing， TARDIS）的方法，用于多重分析患者特異性的癌癥突變。

在參考樣本中，在使用相當于單管血液的輸入 DNA 的情形下，通過同時分析 8 到 16 個已知突變。

TARDIS 在突變等位基因分數(shù)（mutant allele fraction）為 0.03% 和 0.003% 時分別實現(xiàn) 91% 和 53% 的靈敏度，它的檢測特異性為 96%，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在 Science Translational Medicine 期刊上。

在來自 33 名患有 I 期至 III 期乳腺癌的女性患者的 80 份血漿樣本中，這些研究人員成功地分析了每名患者多達 115 個突變。

在治療前，TARDIS 在所有患者中檢測到 ctDNA（中位等位基因分數(shù)為 0.11%）。

在完成新輔助療法后，與殘留疾病患者相比，實現(xiàn)病情完全緩解的患者的 ctDNA 濃度較低（中位等位基因分數(shù)分別為 0.003% 和 0.017%，P = 0.0057，AUC = 0.83）。

此外，實現(xiàn)病情完全緩解的患者在新輔助治療期間表現(xiàn)出更大的 ctDNA 濃度下降。

8. JNCI：一種新型無創(chuàng)檢測技術(shù)有望準確診斷惡性前列腺癌

doi：10.1093/jnci/djz1129

一項刊登在 Journal of the National Cancer Institute 上的研究報告中，來自加利福尼亞大學(xué)等機構(gòu)的科學(xué)家們通過研究在尿液中鑒別出了一種新型的生物標志物。

其或能幫助檢測惡性前列腺癌，相關(guān)研究結(jié)果有望幫助科學(xué)家們闡明惡性前列腺癌的發(fā)病機制，并開發(fā)出新型的抗癌療法。

前列腺癌很容易進行診斷，但研究人員卻很難將癌癥患者分為細分為不同風(fēng)險的群體，當前的手段（包括 PSA 檢測和活檢）往往存在著較高的錯誤率，而且常常會引發(fā)患者出現(xiàn)嚴重的并發(fā)癥。

比如致死性的感染等，而對尿液中的特殊生物標志物進行檢測就是一種無創(chuàng)性的手段，其能準確幫助區(qū)分緩慢發(fā)展的前列腺癌和具有潛在致死性的前列腺癌。

8. Nat Med：利用人工智能可以較準確地診斷肺癌

在一項新的研究中，軟件工程師和臨床研究人員之間的合作產(chǎn)生了一個人工智能程序，該程序使用圖像來預(yù)測哪些人將患上肺癌，準確率為 94%。

這個研究團隊發(fā)現(xiàn)這個算法與放射科醫(yī)師基于同一個人的多次計算機斷層掃描（CT）來篩查癌癥一樣準確，并且當它僅能從一個人那里獲得一次掃描時，它的表現(xiàn)優(yōu)于醫(yī)生，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在 Nature Medicine 期刊上。

研究人員表示，這些人開發(fā)出的這種技術(shù)將極大地提高篩查的準確性，美國國家衛(wèi)生研究院（NIH）之前針對吸煙者進行肺癌篩查的一項研究已發(fā)現(xiàn)，通過 CT 掃描檢測這種疾病的早期癥狀可將死亡率降低大約 20%。

為了了解人工智能（AI）是否可以增強放射科醫(yī)師在分析 CT 掃描時的準確性，該研究團隊將早期 NIH 研究中的數(shù)千次 CT 掃描輸入到谷歌的計算機中，同時輸入的還有患者的后期診斷結(jié)果。

9. Cell Rep：新技術(shù)或有望幫助改善惡性轉(zhuǎn)移性腦癌的診斷和治療

doi：10.1016/j.celrep.2019.03.085

來自耶魯大學(xué)的科學(xué)家們通過研究開發(fā)了一種新型工具來分析癌細胞在擴散或轉(zhuǎn)移到大腦的過程中是如何被改變的，相關(guān)研究刊登于國際雜志 Cell Reports 上；

本文研究結(jié)果有望幫助研究人員開發(fā)改善轉(zhuǎn)移性腦癌早期診斷和治療的新型手段。

如今大腦的發(fā)生率在不斷攀升且患者能夠接受到的療法非常有限，研究者 Don Nguyen 說道，一旦腫瘤轉(zhuǎn)移到大腦，大多數(shù)的藥物療法就變得不再有效了。

這似乎就是一個非常棘手的問題，因為目前很多藥物是無法進入大腦發(fā)揮作用的。

這項研究中，研究人員利用癌癥轉(zhuǎn)移的異種移植物模型進行研究，在該模型中，腫瘤細胞能被轉(zhuǎn)移到缺失免疫系統(tǒng)的小鼠體內(nèi)。

隨后研究者開發(fā)了一種新型系統(tǒng)，其能對異種移植組織樣本進行極其精確的 RNA 測序，從而檢測人類腫瘤細胞和小鼠細胞中基因的表達狀況，基因表達能夠驅(qū)動蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，從而塑造細胞在機體中的特殊角色，比如肺部組織細胞或肌肉細胞等。

10. ACS Comb Sci：新技術(shù)快速檢測癌細胞

doi：10.1021/acscombsci.8b00165

等待癌癥篩查測試結(jié)果的過程讓人度日如年，而現(xiàn)在的方法至少需要數(shù)天甚至數(shù)周，早期診斷和快速的制定治療方案會產(chǎn)生更好的結(jié)果。

現(xiàn)在一項分析癌細胞表達的蛋白的新技術(shù)展現(xiàn)出了更快檢測多種細胞類型的潛力。

研究人員表示開發(fā)了一種新方法可以快速篩查出生物靶標，如蛋白質(zhì)或者抗體。

他們相信這種篩查手段可以被用于開發(fā)出更快更靈敏的技術(shù)去鑒定病人血液樣品中的癌細胞，這將加快癌癥診斷并導(dǎo)致病人更好的預(yù)后。

這項新技術(shù)作為封面文章發(fā)表在 ACS Combinatorial Science 雜志上。研究者 Trader 說道，我們開發(fā)這種技術(shù)是因為我們想開發(fā)出更好的針對一系列疾病的篩查技術(shù)，尤其是腫瘤。

14. Nature 子刊：人工智能幫助進行白血病診斷

每天，醫(yī)學(xué)實驗室或診所等機構(gòu)都要對數(shù)百萬個單細胞的診斷工作。大部分重復(fù)性工作仍由受過訓(xùn)練的細胞學(xué)家手動完成。

為了提高細胞分類以及檢測效率，來自慕尼黑 LMU 大學(xué)醫(yī)院等機構(gòu)的研究人員「訓(xùn)練」了一個具有近 20，000 個單細胞圖像的深層神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。

在這項研究中，研究人員對 100 例患有侵襲性血液病 AML 的患者和 100 例對照志愿者的血液涂片中提取了相關(guān)的圖像并且進行分析。

通過比較其與人類專家的檢測準確性，從而評估 AI 驅(qū)動的檢測方法的效果。結(jié)果表明，由 AI 驅(qū)動的解決方案能夠取得與訓(xùn)練有素的細胞學(xué)家一樣好的成績。

15. BJC：新型檢測手段能提前兩年發(fā)現(xiàn)卵巢癌患者

一項刊登在 British Journal of Cancer 上的研究報告中，來自貝爾法斯特女王大學(xué)的研究者通過研究開發(fā)出了一種新型卵巢癌檢測手段，其能比目前的方法早兩年對卵巢癌進行診斷。

研究者發(fā)現(xiàn)，整合四種特殊蛋白質(zhì)的生物標志物檢測盤能夠有效揭示上皮性卵巢癌的可能性，上皮性卵巢癌是一種卵巢癌類型；

利用這些生物標志物，研究人員隨后開發(fā)出了一種篩選性的檢測手段，相比當前檢測手段而言，這種新型檢測手段能早兩年對卵巢癌患者進行檢測。

研究人員對 80 名參與者的血液樣本進行了長達 7 年的追蹤分析，發(fā)現(xiàn)新型的生物標志物檢測盤能夠快速對上皮性卵巢癌進行檢測，隨后開發(fā)出一種方法來檢測這種生物標志物檢測盤，使其成為一種相對簡單的診斷手段

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