重磅！美国研发出全新多种癌症早筛方法，准确率达88.7%
（图片来源：Unsplash）
当老龄化加快、医疗资源不足、癌症新发死亡病例逐年增长因素下，新型科学技术正推动全球基因测序行业市场实现跨越式发展。
钛媒体8月6日消息，近日，由美国GRAIL公司资助，克利夫兰诊所 (Cleveland Clinic）医疗科研团队共同发表的一项观察性临床研究结果显示：利用其研发的无细胞DNA (cfDNA) 测序、基于机器学习技术的多癌早期检测（MCED）方法，在4077名参与者中，准确监测到50多种肿瘤类型的癌症信号，并且特异性达到99.5%，预测癌症的准确率达88.7%。该检测方法还能高精度地预测癌症在体内的位置，具有很高的特异性和准确性。
据悉，这一重要研究成果日前已登在癌症研究领域期刊《肿瘤学年鉴》 (Annals of Oncology）上。
本论文的第一作者、美国克利夫兰诊所Glickman泌尿和肾脏研究所负责人Eric Klein博士表示，该研究数据结果表明，如果与现有的筛查测试方案一起使用，MCED多癌检测方案可能会对癌症筛查方式，以及最终对公共健康产生深远的影响。
招募北美1.5万人参与，预 测癌症的准确率达88.7%
事实上，癌症是全球第二大死因。根据世卫组织的统计，每年癌症可导致约1千万人死亡。全球大约六分之一的死亡由癌症造成的。
就新发病例而言，2020年，排名前六的癌症类型依次为乳腺癌（226万例），肺癌（221万例），结肠和直肠癌（193万例），前列腺癌（141万例），皮肤癌（非黑色素瘤）（120万例）以及胃癌（109万例）。在美国50-79 岁人群中，癌症发病率高达42%。
虽然目前全球科研人员正开发更有效的治疗癌症的方法，但如果有的话，大多数都是延长几个月的生存期。目前可以降低患癌症发病率、死亡率的手段，更多是通过早期筛查方法来增加治疗成功的可能性。此前钛媒体App曾报道“中国癌症早筛第一股”诺辉健康研发的“常卫清”，就是肠癌早筛类型的产品。（详见钛媒体App前文：《中国癌症早筛第一股，合规是其最大护城河》）
本次研究成果的资助者为GRAIL，这是一家美国生物技术和制药公司，成立于2015年，最初是在加利福尼亚州旧金山市的一家初创公司，旨在为没有症状的人开发早期癌症筛查测试。目前在美国，仅凭医生处方该公司就可以为患者提供癌症早期检测，包括乳腺癌、宫颈癌、前列腺癌、肺癌和肠癌等。而克利夫兰诊所则是世界最著名医疗机构之一，也是美国提供专业医疗和最新治疗方案的著名非营利性机构之一，其医学中心始建于1921年。
根据论文所述，美国科研人员研发出了一种多癌早期检测 (MCED) 的新方法，从每位患者身上抽取血液样本并分析其DNA，即利用肿瘤流入人体血液中的无细胞 DNA (cfDNA) 或其他循环分析物（例如蛋白质），通过用于检测控制基因表达的“甲基化”DNA的基因组测序手段，将血液检测结合机器学习（人工智能）等先进技术，来最终检测多种类型的癌症信号，寻找是否存在癌症的异常甲基化变化，以及预测癌症在体内的位置。相关结果可在样品到达实验室后的十个工作日内出来。
从2016年8月到2019年2月，这项前瞻性、病例对照、观察性研究招募了来自北美142个地点的15254名参与者，年龄均为20岁及以上。然后，该研究分为3个预先指定的子研究，其中包括一个发现队列、一个使用机器学习方案的验证队列，以及临床验证队列。
本论文体现的是第三个子研究部分：总共有5309名参与者加入，最后纳入分析的人数仅为4077名。其中，2823名是已被诊断患有癌症，1254名为未患癌症的人。患者的平均年龄为60.6岁，大多数为女性 (55.4%) 和白人 (81.2%)。在确诊为癌症的患者中，大多数为癌症阶段I期或II期（54.9%）。
研究结果显示，通过该技术，在4077名中检测到了来自50多种不同类型癌症的癌症信号，占比达到40.7%。并且，MCED测试证明，癌症信号检测的特异性为99.5%（95% CI，99.0%-99.8%），这意味着该测试仅在0.5%的情况下会错误地检测到癌症（假阳性）的机会。
研究结果（来源：论文）
此外，通过该技术方案，四个癌症阶段（I、II、III、IV）中，有51.5%的参与者可以正确识别出癌症何时存在（敏感性或真阳性率）。并且，检测的灵敏度随着疾病分期而增强：I期疾病的敏感性为16.8%（95% CI，14.5%-19.5%），II期为40.4%（95% CI，36.8%-44.1%），III期为77.0%（95% CI，73.4%-80.3%），IV期为90.1%（95% CI，87.5%-92.2%）。
所谓特异性就是指，该指标在诊断某疾病时，不误诊（假阳性）的机会有多大（小），而敏感性就是指其在诊断疾病的时候不漏诊（假阴性）的机会有多大（小），
总的来说，该方法预测癌症信号来源的真实阳性准确率为88.7% (95% CI，87.0%-90.2%)。
科研人员在论文中还指出，在对12种预定型癌症患者的队列分析中，MCED检测显示癌症信号检测灵敏度为40.7% (95% CI，38.7%-42.9%) ，这些癌症患者约占美国每年癌症死亡人数的66%。具体来说，这个队列包括肛门癌、食道癌、肺癌、胰腺癌、膀胱癌、头颈癌、胃癌、卵巢癌、肝胆管癌、结直肠癌以及淋巴瘤和多发性骨髓瘤的患者，血液癌症（如淋巴瘤和骨髓瘤）的总体敏感性为55.1%。
本论文作者Eric Klein博士
Eric Klein表示，这一癌症早期筛查方法是行之有效的，可以通过血液检测到是否患癌症，更有效地检测到这些癌症类型，因为癌症有可能是致命的。
“这些数据补充了越来越多的技术经验，从而支持该方法成为新一代早期检测常见癌症的工具。而且，仅需要简单抽血就可筛查，简单易用的方法可为医疗设施不足的社区提供一种选择。我对该技术未来在公共卫生方面的潜在影响感到兴奋。”
“这些数据补充了越来越多的技术经验，从而支持该方法成为新一代早期检测常见癌症的工具。而且，仅需要简单抽血就可筛查，简单易用的方法可为医疗设施不足的社区提供一种选择。我对该技术未来在公共卫生方面的潜在影响感到兴奋。”
实际上，癌症早筛这一黄金赛道风口已近，背后的全球基因测序行业正高速发展。
根据行业研究机构Markets and Markets发布的报告显示，2019年，全球二代测序（NGS）的市场价值为78亿美元，预计2025年会达到244亿美元，年复合增长率为20.9%。其中，据燃石医学估计，中国NGS癌症伴随诊断市场预计将从2019年的3亿美元，增加到2030年的45亿美元。
早在2019年，国家“健康中国行动”癌症防治实施方案正式公布，明确至2022与2030年，中国癌症总体5年生存率应不低于43.3%与46.6%。以灵敏度、特异性、PPV、NPV 等指标评价早筛产品临床价值，通过卫生经济学评判早筛产品社会效益，高性能的早筛产品配合患者依存性提高，这一赛道在政策鼓励下大有可为。
目前癌症早筛主要思路分为泛癌种和特定癌种，分别针对健康人群普筛和高危人群筛查，前者如Grail、燃石医学，后者比如贝瑞基因、鹍远基因、Exact Sciences等。其中，泛癌种早筛比单癌种早筛适应人群更广，但是价格高，同时验证人群规模更大，未来商业模式也会分为临床途径和消费者路径。
目前来看，单癌商业化开启，泛癌尚在验证。参考Exact Sciences与Grail，前者结直肠癌筛查产品Cologuard 2020年实现销售收入8.2亿美元，为全球最成功商业化的癌症早筛赛道企业。而Grail背靠illumina，靶向甲基化检测及多组学、算法模型技术突出，临床试验矩阵全面、严谨，但商业化依然有待验证。
国家癌症中心癌症早诊早治办公室主任陈万青曾表示，把癌症筛查的重心放在高危人群，能够更好地提高筛查效率。但从筛查项目的情况看，老百姓对一些癌种筛查的接受程度不是太高，比如，结直肠癌筛查的接受率只有20%。
陈万青强调，癌症早期筛查十分重要。“人们'谈癌色变’，一个主要的原因就是大多数癌症患者就医时已是中晚期，错过了最佳治疗时机。”
（本文首发钛媒体App，作者｜林志佳）