自动识别细胞癌论文

来自美国麻省理工学院（MIT）的团队，开发出了一种新方法，可以很直观的观察到癌症治疗手段有没有奏效。这种方法有点像红绿灯，当癌细胞发出红光时，就表明治疗起作用了；相反，如果癌细胞发出绿光，就说明治疗可能还没有效果。

治疗癌症的方法不断出新，从目前三大传统治疗方式：手术、化疗以及放疗，到近年精准医疗兴起后的标靶、免疫治疗，但其实，无论是什么治疗方式，医患最关心的问题还是，到底治疗有没有效果？毕竟，癌友的时间宝贵，如果发现治疗的方式没有效果，就要尽快换一种尝试。

8月7日，一项麻省理工学院团队的研究，发表在《Nature Communications》上，并得到了MIT官网的特别报导，团队研究的，正是如何观察癌症治疗效果。

过氧化氢

要了解这项技术，首先要先认识过氧化氢。癌症的肿瘤细胞是由一般细胞突变而来，当太多癌细胞突变，会导致体内的过氧化氢代谢旺盛，而过氧化氢本身对于细胞是由毒性的，因此不断突变的癌细胞，会演化出抗氧化的系统，移除体内的过氧化氢。

题外话是，之前也有团队看中了癌细胞的这项特性，设计了一类药物，让癌细胞的抗氧化系统被破坏，透过过氧化氢来消灭癌细胞，目前已经有这类的药物进入到临床实验了。

观察过氧化氢来判断疗效

过氧化氢能够消灭癌症，那能不能拿来检测癌症治疗成效呢？大家都知道，癌症的治疗手段，常常是对甲有效、对乙却没有效果，有时候连治疗团队都说不上为什么。「所以，我们需要一款有效的检测工具，可以迅速的告诉医生，这种疗法有没有效果，」论文作者Sikes说。

于是，团队跳脱了拿过氧化氢当治疗癌症手段的思维，想利用过氧化氢的含量，来检测癌症的治疗状态。Sikes团队设计了一种能够检测人类细胞内过氧化氢多寡的传感器，观察被治疗的癌细胞对于药物的反应。

红绿传感器：红的有效，绿的没效

具体来说，这个传感器是使用了人类的一种蛋白质，团队在蛋白质的一端加入了绿色萤光蛋白，另一端则是红色萤光蛋白。在周遭环境没有过氧化氢的情况下，传感器只会发出绿光。

刚刚已经提过，癌细胞会移除体内的过氧化氢，因此如果药物没有作用，癌细胞仍在持续运作的话，周围环境就不会有过氧化氢。研究人员只要看到传感器仍然维持着绿色，就知道治疗没有效果。

相反的，如果治疗发挥了效果，癌细胞被消灭打压，就没有机制能够去处周围环境的过氧化氢，抗癌疗法生效，癌细胞里出现大量过氧化氢的情况下，传感器的结构会发生改变，使细胞发出红光。

未来临床应用

Sikes表示，这个发明至少有两个应用前景。首先，它可以被用来筛选现有的新药库，观察它们对哪些类型的癌细胞有效，从而开发新的疗法；其次，它也可以在患者接受治疗前，就筛选不同药物的治疗效果，提高治疗的成功率。

在美国矽谷和台湾皆设有研发中心的全球癌症检测龙头CellMax Life合度精密生物科技公司，以致力透过非侵入性血液检测，提供一般大众都负担得起的早期癌症侦测及管理的方案闻名，今天于2018美国临床肿瘤医学会年会消化道癌症研讨会临床研究发表研究成果 。 论文摘要显示运用 CellMax Life专利CMxTM平台进行血液中的循环肿瘤细胞血液检测(CellMax CTC blood test)，不仅能早期侦测出大肠直肠癌，并在许多临床案例中，也能侦测出早期癌化病变，检测的准确率达到84-88%！

大肠直肠癌是可以预防的! 如果在早期发现，其治愈率是非常高的，然而在台湾，大肠直肠癌却已连续九年稳居十大癌症的第一名！传统的大肠直肠癌筛检方法，如大肠镜或及粪便检测，是侵入式或不便利的，以致于民众接受大肠镜的意愿偏低，导致大多数的大肠直肠癌被发现时为时已晚，无法达到提升存活率的目标。

林口长庚纪念医院暨本研究计画领导人蔡文司医师表示：「本项研究的重大意义在于早期大肠癌或前癌病变中血液循环肿瘤细胞CTC就可能产生，我们的研究结果显示利用CMxTM平台能非常灵敏的检测出CTC，精准评估癌症风险，为那些想要定期接受检测，但却抗拒大肠镜检测，或不愿意接受粪便检测的民众，提供一项全新又便利的癌症筛检选项，并且此项晶片平台检测技术未来也能应用在乳癌、摄护腺癌、肺癌等等癌症检测」。

循环肿瘤细胞(CTC) 循环肿瘤细胞(CTC)来自于癌症肿瘤转移的过程，癌细胞由原位肿瘤剥离并进入血液循环中。循环肿瘤细胞在很早以前就已经知道可以被用来检测癌症，但目前大部分循环肿瘤细胞的技术都只能侦测晚期的癌症。CellMax合度生技的循环肿瘤细胞血液检测(CellMax CTC blood test)，也称为”液态切片(liquid biopsy)”，可以早期在血液中侦测出这些循环肿瘤细胞。这是最早的临床研究之一，显示循环肿瘤细胞血液检测(CellMax CTC blood test)可以有效地在早期、更易于治疗的时期侦测出癌症。

在这次发表的论文中，研究人员共招募了620位超过20岁自愿接受此研究的受检者，这些包含了到医院接受常规大肠镜检查或是已经证实罹患大肠直肠癌的患者。在接受大肠直肠镜检查以及病理组织切片后，438位受检者被发现罹患有癌前的腺瘤性瘜肉(adenomatous polyps, pre-cancerous growths)或是早期到晚期的大肠直肠癌。剩余的其他参与检测者则没有罹患瘜肉或是大肠直肠癌的迹象，因此做为此临床研究的对照组。

受检者只需要透过常规抽血取得2ml的周边循环全血，即可进行循环肿瘤细胞的检测。血液检体接下来经由CMx检测平台处理，血液检测结果与大肠直肠镜结果再进行盲性分析取得最终的比较数据。

本临床研究的结果显示，此检测的敏感度(sensitivity)，在有检测到CTC的癌前病变群体中有77%，在有检测到CTC的第一到第四期癌症群体中有87%。在同时计算敏感度(sensitivity)和专一性(specificity)后，检测的准确度(accuracy)在癌前病变和癌症检体中高达84%~88%。此外，此项检测的准确度也优于现行大肠直肠癌筛检指引的粪便潜血检测(FOBT)。

该研究的共同作者，美国约翰霍普金斯大学肠胃科医师暨生物工程创新与设计中心的医学主任Ashish Nimgaonkar医师表示：「CellMax的循环肿瘤细胞血液检测(CellMax CTC blood test)可以填补大众对于同时兼具便利且可以正确侦测早期大肠直肠癌的检测需求。由于这项检测的血液检体只需要一般常规的抽血，因此可以很容易地整合进入一般大众的检查项目，提高检测率。」

本次临床研究的研究者计画在台湾展开更多的临床研究并在将来延伸展开美国的临床研究。由于循环肿瘤细胞剥离的机转，以及CMx TM 平台侦测的原理适用于所有的实体肿瘤，因此，预计此平台将可为其他实体瘤如乳癌，肺癌和摄护腺癌提供良好的结果。

CellMax Life合度生技共同创办人暨执行长Atul Sharan表示：「早期侦测或许才是癌症的唯一解方。为了能够更有效果，早期癌症的筛检检测必须是非侵入式、简单、可负担得起且准确的，而CellMax Life的循环肿瘤细胞血液检测(CellMax CTC blood test)符合所有这些要求」，他进一步指出：「近来的调查显示，在未选择侵入式大肠直肠镜检查的患者中，有超过80%的患者倾向选择血液检测而不是粪便筛检。本检测可以提供患者另一个选项并且也可提高筛检率」。

本临床研究是由台湾卫生福利部第二期癌症研究计画资助林口长庚纪念医院执行的提升癌症存活率转译研究中之一项子计画，研究成果将由此研究第一作者蔡文司医师在2018年1月20日星期六举行的美国临床肿瘤医学会消化道癌症研讨会发表(2018 ASCO Gastrointestinal Cancers Symposium)。届时参与大会者也可以到CellMax Life合度生技公司的摊位(编号#27)参观并了解更多关于CellMax CTC blood test 在大肠直肠癌的研究结果与应用。

血清肿瘤标志物联合检测在肺癌诊断中的问题综论文

【 摘要 】 目的 探讨血清肿瘤标志物癌胚抗原（CEA）、细胞角蛋白19片段（CYFRA21-1）、神经元特异性烯醇化酶（NSE）、鳞状细胞癌相关抗原（SCCA）联合检测在肺癌诊断中的临床应用价值。方法 68例肺癌患者为肺癌组， 65例健康体检者为对照组， 采用微粒子化学发光法检测血清中CEA、CYFRA21-1、NSE、SCCA含量， 并比较肿瘤标志物单独或联合检测肺癌的灵敏度、特异度和准确度。结果 肺癌组血清CEA、CYFRA21-1、NSE、SCCA含量均明显高于对照组（P<）， 4种肿瘤标志物联合检测的灵敏度为81%， 准确度为86%， 明显高于单独检测， 差异具有统计学意义（P<）。结论 血清CEA、CYFRA21-1、NSE、SCCA检测在肺癌诊断中具有临床应用价值， 联合检测可提高诊断的灵敏度和准确度， 且具有较好的特异度， 有助于提高肺癌的检出率。

【关键词】 肺癌；肿瘤标志物；联合检测

目前， 肺癌的发病率和死亡率均位于我国恶性肿瘤之首[1]。肺癌早期发现和治疗具有重要的临床意义。血清肿瘤标志物不仅可用于肿瘤诊断， 并且对肿瘤分期、疗效及预后判断有重要的临床价值[2]， 但单项检测肿瘤标志物具有局限性， 本文通过检测CEA、CYFRA21-1、NSE、SCCA这4种肿瘤标志物在肺癌患者血清中的表达， 探讨肿瘤标志物在肺癌诊断中的应用价值及联合检测的意义。现报告如下。

1 资料与方法

1. 1 一般资料 选择2011年7月～2013年12月在本院住院治疗的肺癌患者68例为肺癌组， 男39例， 女29例， 平均年龄（±）岁， 经病理组织学检查确诊为鳞癌的27例， 腺癌24例， 小细胞肺癌17例， 同期健康体检者65例为对照组， 男37例， 女28例， 平均年龄（±）岁。两组一般资料比较， 差异无统计学意义（P>）， 具有可比性。

1. 2 检测方法 采集受检者清晨空腹静脉血4 ml， 及时分离血清， 采用微粒子化学发光法， 用深圳新产业PLUS200仪器及配套试剂检测CEA、CYFRA21-1、NSE、SCCA水平， 严格按仪器标准操作规程及试剂说明书操作， 检测当日室内质控均再控。正常参考区间分别为CEA 0～5 ng/ml， CYFRA21-1 0～7 ng/ml， NSE 0～10 ng/ml， SCCA 0～ ng/L。

1. 3 阳性判定标准 单项检测时以结果大于正常参考区间上限为阳性， 联合检测时4种肿瘤标志物中有一项为阳性即判定为阳性。

1. 4 统计学方法 采用统计软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差（ x-±s）表示， 组间比较采用t检验；计数资料以百分率（%）表示， 组间比较采用χ2检验。以P<为差异有统计学意义。按照标准公式计算肿瘤标志物对肺癌诊断的灵敏度、特异度和准确度。灵敏度=真阳性/（真阳性+假阴性）×100% ；特异度=真阴性/（真阴性+假阳性）×100%；准确度=（真阳性+真阴性）/（真阳性+假阳性+真阴性+假阴性）×100%。

2 结果

2. 1 4种血清肿瘤标志物含量比较 肺癌组血清CEA、CYFRA21-1、NSE、SCCA含量均明显高于对照组， 差异均有统计学意义（P<）。见表1。

2. 2 不同病理组织类型肺癌患者4种血清肿瘤标志物阳性率比较 CEA在肺腺癌中的阳性率高于鳞癌和小细胞肺癌（P<）；cyfra21-1在3种肺癌中的阳性率均较高， p="">）；NSE在小细胞肺癌中的阳性率高于鳞癌和腺癌（P<）；SCCA在鳞癌中的阳性率高于腺癌和小细胞肺癌（P<）。4项联合检测的阳性率均高于单项检测。见表2。

2. 3 4种肿瘤标志物单项和联合检测用于诊断肺癌的灵敏度、特异度和准确度 4种肿瘤标志物单独用于诊断肺癌时， 灵敏度最高的是CYFRA21-1（56%）， 最低的.是CEA （29%）， 4种指标联合检测后灵敏度可达81%， 4种肿瘤标志物联合检测的灵敏度、准确度均明显高于各项单独检测， 差异有统计学意义（P<）。联合检测后特异度略有下降， p="">）。见表3。

3 讨论

肺癌是一种恶性肿瘤。近年来， 虽然临床肿瘤诊断和治疗学有着很大的进展， 但肺癌的死亡率仍然居高不下[3]， 肺癌的诊断除影像学、细胞学和组织病理学以外， 肿瘤标志物的检测也是一种主要方法。肿瘤标志物主要是指在血液、体液及组织中可检测到的与肿瘤相关的物质， 这些物质达到一定的水平时能揭示某些肿瘤的存在， 肿瘤标志物在肿瘤发生明显影像学改变之前就可以通过血清学方法检测出来， 为肿瘤的早期诊断、早期治疗提供了一个新的途径。由于肺癌组织病理的多样性， 同种病理组织细胞的异质性和肿瘤生物学行为的复杂性， 多种肿瘤标志物联合检测不失为一种能有效提高肺癌检出率的手段[4]。

CEA属于非器官特异性肿瘤相关抗原， 也是最早被发现的肿瘤标志物之一， 在肿瘤的发生和转移过程中有十分重要的作用[5]。肿瘤状态时， 癌细胞分泌CEA进入血液和淋巴循环， 因此肿瘤患者血清中CEA含量可见不同程度的升高。本研究表明， 肺癌患者血清CEA水平明显高于健康对照组， 并且在肺腺癌中的阳性率达到75%， 在鳞癌和小细胞肺癌中的阳性率较低， 分别为26%和24%， 因此CEA可作为肺腺癌的辅助性诊断指标之一。

NSE是一种糖酵解酶， 为烯醇化酶的同工酶， 存在于中枢、周围神经组织和神经外胚层起源的恶性肿瘤中， 小细胞肺癌是一种神经内分泌起源的肿瘤， NSE作为小细胞肺癌的血清肿瘤标志物具有较高的敏感度和特异度[6]。本研究结果显示NSE在小细胞肺癌中的阳性率为71%， 在鳞癌和腺癌中的阳性率较低， 分别为22%和25%， 也证明了NSE在鳞癌和腺癌的诊断中意义较低， 可作为小细胞肺癌的辅助性诊断指标之一。

CYFRA21-1是细胞角蛋白19的片段， 为正常及恶性的上皮细胞支架蛋白， 主要分布在单层上皮细胞， 在上皮组织来源的肿瘤组织中的含量明显增高， 是非小细胞肺癌较敏感的肿瘤标志物[7]。本研究观察到CYFRA21-1在肺鳞癌中的阳性率为78%， 其次是肺腺癌， 阳性率为54%， 在小细胞肺癌中的阳性率很低， 与文献报道一致。

SCCA为鳞状细胞癌相关抗原， 是用单克隆技术从肿瘤相关抗原TA4提纯出的一个糖蛋白片段， 本研究观察到SCCA在肺鳞癌中的阳性率为67%， 在腺癌和小细胞癌中的阳性率均较低。

本研究结果显示4种肿瘤标志物在肺癌患者血清中的含量均明显高于健康对照组， 差异具有统计学意义（P<）， 表明这4种肿瘤标志物的检测在肺癌的临床诊断中均有一定的应用价值。但单项检测的阳性率均不高， CEA仅在肺腺癌中阳性率较高， NSE可作为小细胞肺癌的辅助性诊断指标之一， CYFRA21-1在肺鳞癌中的阳性率较高， SCCA是具有较好特异度的鳞癌标志物。而这4种肿瘤标志物联合检测后在各组织类型的肺癌中均具有较高阳性率。研究也表明， 它们作为单一诊断指标应用于临床具有一定的特异性， 但灵敏度和准确度均不理想， 联合检测后提高了灵敏度和准确度， 有利于肺癌的早期诊断和治疗。

参考文献

[1]代敏， 任建松， 李霓， 等.中国2008年肿瘤发病和死亡情况估计及预测 . 中华流行病学杂志， 2012， 33（1）：57-61.

[2]Hu W， Chen H， Shi Z， et al. Dual signal amplification of surface plasmon resonance imaging for sensitive immunoassay of tumor marker. Anal Biochem， 2014， 4（453）：16-21.

[4]陈建忠， 顾利江. 肺癌患者血清CEA、NSE、CA19-9、VEGF检测的临床意义.中国现代医生， 2011， 49（8）：28-29.

[5]Canbay E， Ishibashi H， Sako S， et al. Preoperative carcinoembryonic antigen level predicts prognosis in patients with pesudomyxoma peritonei treated with cytoreductive surgery and hyperthermic intraperitoneal chemotherapy. World J Surg， 2013， 37（6）：1271-1276.

[6]Pujol JL ， Boher JM ， Grenier J， et al. Neuron specitic enolase and prognosisof non-small cell lung cancer： prospective study in 621 patients. Lung Cancer， 2001， 31（3）：221-228.