下一代液体活检，仅靠血液检测就能诊断早期肝癌

  肝癌是全球癌症死亡的第三大原因。当疾病在早期被发现时，有超过70%的患者能够存活超过5年。然而，一旦癌症扩散，这一生存率将降至20%以下。因此，对于高危肝癌患者，如肝硬化或患有慢性乙型肝炎的人，建议定期接受疾病监测。然而，目前的肝癌检测方法存在效果不佳、普及性差，且费用昂贵等问题。而这项新的血液检测方法有望解决这些问题。

  研究人员已成功开发了一种血液检测方法，初步研究显示其能够精准检测肝癌，甚至包括早期患病者。与大多数用于癌症检测的其他血液检测方法不同，这项技术采用了一种被称为“片段组学”的新型技术，用于分析血液中的DNA碎片。

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  在一项新研究中：科研人员运用机器学习分析片段组学数据，以找出患有和未患有肝癌的个体之间的差异。在数百名个体的血样中，该检测方法成功准确地辨别出那些患有肝癌的个体，包括早期疾病的患者。研究团队还使用另一大群人的血样验证了这项检测方法的准确性。这项由美国癌症研究所（NCI）资助的研究刊登在《癌症发现》杂志上。

  然而，该研究的一个缺陷是在患有肝癌的个体中样本相对较少，尽管初步结果看似颇具希望，但下一步、也是极为关键的一步是，要观察这种血液检测在更大范围内、尚未被诊断患有肝癌的人群中的表现。

  约翰斯·霍普金斯大学医学院的共同领导者VictorVelculescu博士及其同事计划进行后续研究，以验证这种检测方法是否能够在高危肝癌患者中及早发现疾病。

  液体活检和片段组学取得进展

  科学家长期以来一直了解到，无论是健康细胞还是癌细胞，都会释放其DNA的碎片到血液中。近来的研究发现：循着DNA片段的足迹，可以发现产生它们的癌细胞。

  这一发现可以应用于血液测试，即液体活检。迄今为止，大多数液体活检测试依赖于基因组学（扫描血液中的DNA以寻找癌变突变）或表观基因组学（分析DNA上的化学标记模式）。相反，片段组学通过查看血液中DNA片段的数量和大小的模式来进行研究。

  在2019年，Velculescu博士及其同事开发了一种名为DELFI的片段组学方法，该方法分析了整个基因组中的DNA片段。在一项初步研究中，他们使用DELFI筛查了七种癌症。DELFI能够确定个体是否患有癌症以及是什么类型的癌症，尽管其准确性因癌症类型而异。

  鉴于目前缺乏有效的肝癌检测方法，研究小组决定探讨DELFI在血液中是否能够检测到肝癌。他们使用DELFI分析了来自美国和欧洲的501人的血样，其中包括75名已知患有肝癌的人和133名患有肝病（肝硬化或乙型肝炎感染）且高危肝癌的人。

  研究发现：患有肝癌的个体的DNA片段大小存在明显差异，而没有癌症的个体（包括那些患有肝病的人）的DNA片段往往是一致大小的。额外的实验揭示了这些DNA片段反映了基因改变的独特模式，包括在肝癌细胞中已知发生的染色质组织的改变。

  研究者强调，“我们在癌症患者身上收集到的这些片段并不是随机的。这实际上反映了肝癌的基因组。”

  DELFI能够区分患有和未患有肝癌的人

  DELFI具备区分患有和未患有肝癌的能力。研究人员发现：在血液中，DNA断裂的微妙变化足以让DELFI准确地识别肝癌患者和非患者。

  该测试的准确性非常高。在将肝癌患者与肝病患者区分时，DELFI在0到1的性能评分（也称为曲线下面积，或AUC）上得分为0.9。在将患有肝癌者与非患有肝病者区分时，其性能甚至更出色（AUC=0.98）。完美准确度的测试AUC为1。

  此外，该测试还能够探测到早期肝癌（两个早期阶段的AUC分别为0.9和0.81），这在其他测试中可能难以实现。

  研究人员指出，DELFI在检测到肝癌时表现出色（高灵敏度），同时在实际上没有肝癌的情况下较少误报有癌症的情况（高特异性）。

  为了验证测试在另一组人群中的准确性，研究团队将其应用于来自香港的223人的血液样本。该组中包括90名已知患有早期肝癌的人和101名已知患有肝病的人，主要是乙型肝炎感染或肝硬化。

  同样，该测试能够准确地区分患有肝癌和患有肝病的人（AUC=0.97）。

  在美国/欧洲组和香港组的参与者中，患有不同原因肝癌并属于不同种族，但Kim博士指出，该测试在两组中的表现都很好。这表明“这种方法可能适用于全球不同高危人群”，Rolfo博士和Russo博士在评论中写道。

  后来，研究人员将DELFI与一种用于检测高危人群肝癌的血液测试进行了比较。该测试寻找一种名为α-胎球蛋白的与癌症相关的蛋白质，并且通常与腹部超声联合使用。

  在美国和欧洲组中，甲胎蛋白测试正确标记了75人中的39人（52％），而DELFI检测到了75人中的64人（85％）。DELFI还发现了更高比例的早期肝癌患者，而甲胎蛋白测试则无法发现早期患者。

  片段组学用于癌症检测

  片段组学在癌症检测中展现出显著优势。研究团队认为：在液体活检领域，片段组学具备数个关键优点。

  Kim博士指出，基于基因组学和表观基因组学的液体活检面临的挑战在于与癌症相关的这些变化在血液中较为稀少，使得其难以捕捉。相较之下，片段组学无需对DNA进行密集扫描，从而降低了测试成本。

  另一个片段组学的优势在于相较于其他液体活检测试，它所需的血液量明显减少，这为其提供了便利性，同时也降低了检测成本。

  仅需一次血液抽样，更为迅速、便捷，而相对于其他检测方法，如超声，具有更低的准备成本。片段组学被认为是液体活检的下一代方法。

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