袁越
想象一下,在未來(lái)的某一天,老張去超市買東西,看到一款癌癥測(cè)試盒正在搞促銷,打完折也就300多塊錢,老張順手把它放進(jìn)了購(gòu)物車。回家后,老張打開測(cè)試盒,取出一根無(wú)菌針頭,在消過毒的小指上扎了一下,擠出一小滴血,然后按照說明書上的指示將這滴血進(jìn)行了簡(jiǎn)單的處理,再注入一根裝有粉紅色液體的試管內(nèi),搖晃了幾下將其混勻。10分鐘后,老張拿出那根試管,發(fā)現(xiàn)顏色沒有改變,依然是粉紅色的。老張立即拿起電話,預(yù)約了一個(gè)癌癥早期篩查門診,結(jié)果表明他的肝部出現(xiàn)了癌變。所幸發(fā)現(xiàn)得早,腫瘤體積很小,也沒有擴(kuò)散,醫(yī)生立即安排手術(shù),幾天后老張就痊愈出院了。
這個(gè)故事聽起來(lái)不像是真的,但大家別忘了,驗(yàn)孕紙這玩意兒在出現(xiàn)之前也不像是真的,但如今早已成為某些人的常規(guī)操作了。其實(shí)癌癥的早期篩查技術(shù)早就有了,這就是活組織檢測(cè)(活檢)。這個(gè)方法準(zhǔn)確性高,但必須去醫(yī)院做,相當(dāng)麻煩,價(jià)格也不便宜,所以病人大都是在發(fā)現(xiàn)了異常腫塊后才會(huì)想到去做活檢,即使查出來(lái)往往也已經(jīng)遲了。
為了簡(jiǎn)化程序,有人開發(fā)出了一套基于DNA測(cè)序的血液癌癥篩查法,其背后的邏輯在于血液流遍全身,肯定混有從癌細(xì)胞里泄露出來(lái)的DNA,只要DNA測(cè)序法足夠靈敏,就可以測(cè)出其中含有的致癌基因突變。但是,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的致癌基因突變有上千種之多,要把它們?nèi)紲y(cè)出來(lái)需要一筆不小的費(fèi)用,普通人是測(cè)不起的。
于是,澳大利亞昆士蘭大學(xué)化學(xué)系的馬特·朝(Matt Trau)教授決定另辟蹊徑,嘗試?yán)肈NA修飾方面的差異來(lái)鑒別癌細(xì)胞。具體來(lái)說,DNA分子上連接著很多修飾物,主要成分為甲基,因此DNA修飾通常被稱為DNA甲基化(DNA Methylation)。這些甲基就像是收音機(jī)的音量開關(guān),負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)每個(gè)基因的活性。正常細(xì)胞的生長(zhǎng)需要精細(xì)的調(diào)控,所以正常DNA分子上遍布著很多甲基化修飾物,密密麻麻的像根雞毛撣子。相比之下,癌細(xì)胞只有一個(gè)目的,那就是自我繁殖,所以癌細(xì)胞挾持了健康細(xì)胞的甲基化機(jī)制,導(dǎo)致其DNA分子上只在某些促進(jìn)細(xì)胞分裂的特殊區(qū)域上有甲基修飾物,其余部分光禿禿的,看上去很像是那種通水管的刷子,刷毛是一叢一叢間斷分布的,叢毛之間是一根光桿。
這兩種分子的化學(xué)特性是很不相同的,關(guān)鍵是如何找出一種方法,簡(jiǎn)單有效地加以區(qū)分。經(jīng)過一番試驗(yàn),朝教授發(fā)現(xiàn)金屬金能夠區(qū)分出兩者的差別,他只要把微量的金做成納米顆粒,懸浮在水中,然后把經(jīng)過簡(jiǎn)單處理的DNA分子加進(jìn)去就行了。癌癥DNA和金納米顆粒的結(jié)合不改變顏色,金水仍然呈現(xiàn)出原有的粉紅色。如果是正常DNA,兩者之間的結(jié)合會(huì)把水的顏色變?yōu)樗{(lán)色,這個(gè)變化最多只需10分鐘就完成了。
朝教授用這個(gè)方法試驗(yàn)了200個(gè)患有不同癌癥的病人,再和健康人作對(duì)比,發(fā)現(xiàn)其靈敏度超過了90%,即100個(gè)癌癥患者有90個(gè)可以通過這個(gè)方法被篩查出來(lái)。這個(gè)靈敏度雖然比不上醫(yī)院的活檢,但對(duì)于這樣一個(gè)操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的檢測(cè)方法來(lái)說,應(yīng)該算是相當(dāng)高了。
朝教授將研究結(jié)果寫成論文,發(fā)表在2018年12月4日出版的《自然通訊》(Nature Communications)期刊上。當(dāng)然了,這只是初步研究,距離成為癌癥早期篩查的黃金標(biāo)準(zhǔn)還有很長(zhǎng)的一段路要走。但從目前的情況看,這個(gè)方法很有潛力,如果能通過嚴(yán)格的臨床試驗(yàn)檢驗(yàn)的話,有望在不遠(yuǎn)的將來(lái)成為癌癥早期篩查的重要手段。
有評(píng)論認(rèn)為,此法要想獲得成功,最關(guān)鍵的還不是提高靈敏度,而是降低假陽(yáng)性率。想象一下,如果那位老張本來(lái)沒有癌癥,卻被查出患癌,白白擔(dān)驚受怕好幾個(gè)月,那滋味一定很不好受。更重要的是,如果假陽(yáng)性率太高的話,將會(huì)浪費(fèi)大量寶貴的醫(yī)療資源,這個(gè)方法的優(yōu)勢(shì)就不存在了。