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代謝|觀察｜當質譜技術結合人體代謝物，泛癌篩查還有哪些挑戰？( 二 )

腫瘤鄭杰代謝組學質譜篩查檢測診斷隊列技術癌癥代謝人體研究鐘晟


代謝|觀察｜當質譜技術結合人體代謝物，泛癌篩查還有哪些挑戰？
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利用MNALCI檢測和分類癌癥 。
基于代謝組學的泛癌癥篩查技術
論文指出 ， 迄今為止 ， 像甲胎蛋白（AFP）、癌抗原19-9（CA19-9）和癌胚抗原（CEA）這些相對有效的血液腫瘤生物標志物非常有限 ， 但其敏感性仍然遠不能令人滿意 ， 而非侵入性的無創早期診斷篩查方案又必不可少 。
近年來 ， 利用血液的液體活檢作為一種非侵入性和高敏感度的技術手段 ， 在相對早期的階段檢測和定位癌癥領域顯示出了巨大的潛力 。 相比適用于特定人群或高危人群的單癌種篩查 ， 面向“健康人群”的泛癌種篩查也越來越受關注 。
實際上 ， 在泛癌種篩查領域中 ， 全球多個實驗室也已開發了許多新的技術方案 。 2015年 ， 阿姆斯特丹自由大學的Myron G Best等人在《Cancer Cell》上發表了一項研究 ， 他們基于腫瘤血小板（TEPs）的RNA測序可用于泛癌癥分析、癌癥類型的區分和腫瘤基因突變診斷 。 結果表明 ， 血小板的RNA測序可以區分癌癥患者與健康人 ， 其準確率達到96% ， 也能區分6種常見的原發腫瘤類型 ， 其準確度達到71% ， 并能識別幾種腫瘤中發現的基因改變 。
論文中也舉例提到 ， 通過對從全血中分離的TEPs進行RNA-seq檢測 ， 一種名為CancerSEEK的復合式分析血清檢測可依靠無細胞DNA和循環蛋白來檢測8種常見癌癥；血清細胞外小泡的表面蛋白可被用來對6種不同癌癥進行分類；最近 ， 一種通過檢測無細胞DNA的異常片段的方法（DELFI）也被應用于針對多達7種不同癌癥進行診斷和分類 。
“然而 ， 這些方法大都需要復雜的樣本制備、復雜的機器設備以及采集大量的血樣 ， 且準確性有待提高 ， 限制了它們的臨床應用 。 ”論文中如是寫道 。
讓研究團隊尤其關注的一點是 ， 癌癥被認為是一種代謝紊亂性疾病 ， 多項研究也已經證明了代謝組學在某些癌癥診斷中的潛在應用 。 只不過 ， 長期以來 ， 基于代謝組學的泛癌癥篩查技術還未被開發到最優 。
“代謝組學是當前醫學研究的熱點之一 ， 我們為什么基于代謝組學 ， 而且還是基于高分辨率的質譜？是因為在無論是二代測序技術NGS還是傳統的液質聯用LC-MS ， 它們整個的實驗樣本前處理和上機的通量、效率都是很低的 ， 無法真正滿足大規模商業化落地的需求 。 ”鄭杰表示 。
他提到 ， 測序需要很高的成本 ， LC-MS的樣本處理工作則特別麻煩 ， “它并不是一個高通量的質譜技術 ， 通常處理40個樣本基本就需要一天的時間 。 ”同時 ， 研究團隊認為 ， 代謝組學是整個生物信號的終端產物 ， “我們認為代謝組學提供的信息和表型更為接近 ， 更適合于疾病的分型和標志物的發現 。 ”
生物系統可以在不同層次上進行研究 ， 從DNA到維持生命的反應 。 代謝組學即是系統生物學的重要組成部分 ， 繼基因組學和蛋白質組學之后新近發展起來 。 其研究對象大都是相對分子質量1000Da以內的小分子物質 。 代謝組學隨后得到迅速發展 ， 并滲透到疾病診斷、醫藥研制開發、營養食品科學、毒理學等多領域 。
鐘晟提及 ， 隨著人類基因組計劃的推進 ， 差不多在2000年前后 ， 基因組學就慢慢地應用到到了科研領域 ， 甚至是臨床領域 。 “代謝組學大概落后基因組學10年左右 ， 基本上是從2010年開始 ， 逐步地在科研、臨床診斷 ， 包括跟消費者檢測這一塊發揮作用 。 ”
他認為 ， 代謝組學和基因組學“是一個平行的維度” ， “市面上有很多基于DNA的技術 ， 它可能是一個預測級別的產品 ， 比方說預測一個人他們家族的一個基因的遺傳 ， 或者能夠提早3年或者5年發現癌癥的蹤跡 ， 但是我們的代謝組學檢測更多地反映個體當下的表型情況 ， 所以是一個腫瘤普篩的技術平臺 。 ”