揪出肿瘤的蛛丝马迹，小块头也有大智慧

将癌症拦截在早期，这是我们最好的选择...



滴答，滴答，滴答……短短的 10 秒过去，就有一名中国人确诊为癌症。根据现有的数据，预计这一间隔还有可能继续变短。如将视角放大，癌症已是继心脑血管疾病外中国人第二大死亡原因，每年新发肿瘤病例近 430 万。

而在大洋彼岸的美国，进入 21 世纪后，其国民的癌症死亡率持续下降。公共卫生学者们认为，这一成绩主要应归功于富有成效的控烟、广泛普及的癌症筛查以及诊疗水平的提高这三级防控网络。其中，早期诊断与筛查被业内专家认为是帮助人类赢得与癌症之战的「圣杯」。

近年来，在液体活检技术的加持之下，癌症早筛呈现出迈上新台阶的迹象，其关注度持续「高烧不退」，能够用于液体活检的检测对象也层出不穷。除了循环肿瘤细胞（CTCs）、循环肿瘤 DNA（ctDNA）和细胞外囊泡（EVs）外，基于微小 RNA（miRNA）的液体活检亦绽放出夺目的锋芒。

miRNA：肿瘤早筛新势力

癌症是威胁人类健康与生命最严重的疾病之一。在我国，大部分癌症患者在确诊时病情已进展至中晚期，错过了治愈的最佳时机。这不但给许多家庭平添不幸，而且为社会造成了沉重的经济负担。国家癌症中心发布的我国最新癌症数据显示，对于中国人而言，40 岁是一道「分水岭」。无论男性还是女性在 40 岁之前癌症的发病率都相对较低，但一过 40 岁就会呈现快速上升的趋势。

实际上，美国人群中也表现出了同样趋势，美国癌症协会近期发布的癌症筛查指南更新将结直肠癌开始筛查的年龄从 50 岁提前到 45 岁，便是这一趋势的直接反映。从这个角度讲，癌症早期筛查的重要意义不亚于癌症诊断和治疗上的进步。

然而，目前的一些癌症筛查方法要么有创，要么会给受检者带来不适的体验。加之，中国民众目前对癌症早筛的认知度普遍偏低，往往将其与普通体检混为一谈，而后者对早期癌症的发现基本于事无补。这些因素对肿瘤早筛的参与度均造成了很大影响。

面对这一状况，寻找非侵入性、有较好的量化指标、可重复性较强以及较高的敏感性和特异性的早筛方法，便成为研究者孜孜以求的目标。目前，液体活检最有可能在其中扮演突破性的重要角色。最近，影响因子逾 40 分的 Nature Reviews Genetics 发表了一篇以液体活检为主题的综述，文中提出的新兴液体活检技术中，miRNA 赫然在列。

越来越多的证据表明，肿瘤患者中半数以上的 miRNA 基因位于与肿瘤相关的染色体区域，这表明 miRNA 表达异常与肿瘤的发生发展有着密切的关系。另外，血清中大部分小分子 RNA 为 miRNA，其在血液中以核酸-蛋白复合物形式存在或包被于外泌体当中，令 miRNA 可耐受反复冻融和极端 pH 环境，不易被降解。相比于蛋白质标志物，miRNA 表达异常在机体内出现得更早，因此血清 miRNA 作为肿瘤早期筛查和诊断、预后判断以及药物选择、疗效检测的分子标记物，有着独特的优势。

从一个 miRNA 到一组 miRNA

2008 年，牛津大学科学家 Lawrie 等人首次报道了血清 miRNA 作为肿瘤标志物的可能性。他们的研究结果表明，在弥漫性大 B 细胞淋巴瘤患者的血清中，miR-21 表达升高，并且和无复发生存率有关。这一发现迅速点燃了该领域的探索热潮，截止目前，Lawrie 的论文被引用已超过 1,700 次便可见一斑。

此后，人们在肺癌、乳腺癌、鼻咽癌、淋巴瘤、胰腺癌、结直肠癌和肝癌等常见癌症中也发现特定血清 miRNA 的表达高低可用于疾病的早期筛查、诊断和疗效跟踪。然而，进一步的研究显示，以单个 miRNA 分子作为标记物进行癌症早筛早诊，其特异性、灵敏度和阳性率尚不能令人满意。所幸，随着 miRNA 表达谱数据的日渐丰富，研究者发现可以将十几乃至数十个 miRNA 编为一组（即一个 panel），通过一系列算法和计分机制来实现有效的癌症早筛早诊。

2014 年，Sozzi 等对意大利多中心肺癌检测 (Multicenter Italian Lung Detection，MILD) 项目获取到的血清进行了 miRNA 检测。研究者共选择了 24 种 miRNA，根据其表达情况，分为高危、中危和低危三组。结果显示，这种 miRNA 检测方案与低剂量螺旋 CT 筛查相结合，可以将前者的假阳性率大幅降低 5 倍。

在该领域，中国研究者取得的进展亦不遑多让。毕业于新加坡国立大学的周砺寒、邹瑞阳博士长期从事 miRNA 与肿瘤的相关研究，他们对中国癌症负担长期居高不下甚至持续恶化的状况深感忧心 ，故而将研究方向聚焦于利用 miRNA 检测改善中国及东亚人群高发肿瘤的早期筛查。

最近，周砺寒、邹瑞阳领衔的研究团队完成了包含超过 5,200 例胃癌患者和对照受试者的 miRNA 检测多中心研究。

在我国，胃癌是第三大高发癌种，虽然使用消化道造影或胃镜进行早筛，能够使超过 50% 的患者在早期即被确诊，并大幅改善其生存状况。但是，胃镜检查有侵入性，价格高，因此适用于胃癌筛检的人群中，只有很低比例的人参与，亟需高准确度且成本较低的非侵入性胃癌筛查方式。

在上述胃癌研究中，研究团队对 578 种血清 miRNA 的表达进行了量化，通过多变量数据分析，从中遴选出 12 个 miRNA，这 12 个 miRNA 对胃癌的相关信号通路中起到重要的调控作用，与胃癌的发生有着高度的相关性。研究结果表明，通过检测这一组 miRNA 生物标志物在血清中的表达情况，可以实时地反映个体当前的胃癌患病风险，对于早期胃癌的发现，相较当下常用的生物标志物，有着更高的灵敏度与特异性。此外，研究团队在肺癌和乳腺癌的 miRNA 早筛检测领域也取得了诸多卓有成效的结果。

把握早筛的最佳时机

美国经验表明，预防和筛查对降低癌症死亡率具有重要作用。预防能够控制发病率上升势头，甚至可以降低一些癌症的远期发病率。而早期筛查使得肿瘤确诊时所处的期别普遍提前。据美国疾病预防控制中心的检测数据，全美结直肠癌筛查的普及率达到 62.4%，乳腺癌筛查的普及率达到 71.6%，宫颈癌筛查普及率达到 82.8%，使得这三类癌症的死亡率显著下降，结直肠癌的发病率也出现下降趋势。

有鉴于此，为了推进基于 miRNA 检测的无创早筛，令这项技术早日造福中国、东亚，乃至全球患者，周砺寒、邹瑞阳博士与其团队创立了普未，并在 miRNA 早筛技术向临床转化方面，做出了大量行之有效的工作。

他们提出了将脱氧尿嘧啶结合的 RT 寡核苷酸与二级结构和半嵌套实时 PCR 结合的新方法，而且在此基础上，研发出成本低、准确度高且适用于大规模应用的血清 miRNA 检测试剂。据了解，2019 年起普未将在中国市场陆续推出包括胃癌、肺癌和乳腺癌在内的 miRNA 癌症早筛检测服务。

另外，普未在波士顿、新加坡和杭州等地设立了研发基地，与哈佛大学医学院、新加坡国立大学医学院等合作研发更多癌症的miRNA标志物，并致力于实现检测技术智能化、自动化和一体化。通过开展多中心的临床验证，对技术参数与检测产品不断优化和迭代，从而为病人提供精确、可信赖的检测体验——将癌症，拦截在早期。

诚如《黄帝内经》所言，「上医治未病而不治已病」。对于肿瘤而言，在疾病早期掐断其坐大的苗头无疑是更具成本收益比的方式。随着人们对肿瘤发生发展机制的不断探索，越来越多的早筛早诊工具正在涌现，相信攻克肿瘤的梦想也会更早照进现实。

参考资料：

[1] Smith R A , von Eschenbach A C , Wender R , et al. American Cancer Society guidelines for the early detection of cancer: update of early detection guidelines for prostate, colorectal, and endometrial cancers. Also: update 2001--testing for early lung cancer detection.[J]. Ca A Cancer Journal for Clinicians, 2002, 52(1):8–22.

[2] Chen W, Sun K, Zheng R, et al. Cancer incidence and mortality in China, 2014[J]. Chinese Journal of Cancer Research, 2018, 30(1): 1-12.

[3] 郑莹, 周昌明. 综合防治, 抗击癌症的必由之路——美国癌症数据的启示 [J]. 中华结直肠疾病电子杂志, 2018, 7(2): 102-108.

[4] Ambros V. microRNAs: tiny regulators with great potential[J]. Cell, 2001, 107(7): 823-826.

[5] Heitzer E, Haque I S, Roberts C E S, et al. Current and future perspectives of liquid biopsies in genomics-driven oncology[J]. Nature Reviews Genetics, 2018Nov 8. [Epub ahead of print]

[6] Lawrie C H, Gal S, Dunlop H M, et al. Detection of elevated levels of tumour‐associated microRNAs in serum of patients with diffuse large B‐cell lymphoma[J]. British journal of haematology, 2008, 141(5): 672-675.

[7] Sozzi G, Boeri M, Rossi M, et al. Clinical utility of a plasma-based miRNA signature classifier within computed tomography lung cancer screening: a correlative MILD trial study[J]. Journal of clinical oncology, 2014, 32(8): 768.

[8] 孙默萱, 王洪江. 血清 miRNA 的表达与肿瘤诊断的研究进展 [J]. 中国医学前沿杂志, 2012, 4(5): 72-75.

文章图片来源：普未

题图来源：站酷海洛

▼ 想了解更多技术资料，请点击「阅读原文」

    关注 丁香园