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隨著乳腺癌防治宣傳月接近尾聲，研究人員仍在與這種每年在美國奪走超過40,000條生命的疾病作鬥爭(pdf)。儘管關於預防和治療的觀點可能因醫生而異，但早期檢測是成功治療的關鍵——如果及早發現，任何癌症的治癒率都高達 90%。
然而，在早期階段發現癌症並非易事。乳房X光檢查和其他型別的影像學檢查並非完全可靠，痛苦的活組織檢查程式也同樣如此，特別是當腫瘤很小且難以找到時。出於這些原因，西雅圖弗雷德·哈欽森癌症研究中心的一個由遺傳學家、計算機科學家、腫瘤學家和其他研究人員組成的跨學科團隊正在努力開發一種檢測早期癌症的方法，這種方法與簡單的血液檢測一樣無創且無痛。
《大眾科學》採訪了弗雷德·哈欽森癌症研究中心早期檢測計劃主任、遺傳學家兼腫瘤學家阿曼達·保羅維奇，瞭解她和她的團隊正在為尋找可以在癌症最早期階段識別癌症的生物標誌物所做的工作。
[以下是採訪的編輯稿。]
弗雷德·哈欽森癌症研究中心的早期檢測計劃是什麼？技術在這個工作中扮演什麼角色？
早期檢測計劃是弗雷德·哈欽森癌症研究中心內部的一個組織結構，旨在承認和支援多年來一直致力於研究在最早階段發現和治療癌症的最有效方法的眾多教員。這是一項至關重要的計劃，因為早期檢測是我們治癒癌症的最佳機會。如果我們能夠及早發現腫瘤，就有可能透過手術切除腫瘤，並對患者進行區域性放射治療。該計劃的成員希望透過在各個領域產生影響來改進癌症的早期檢測，包括對風險因素進行流行病學研究，開發新的和改進的診斷影像學方法，發現和驗證新的生物標誌物作為癌症的指標，以及開發新的技術來幫助早期檢測。
技術開發在這項工作中起著非常重要的作用。在過去的 15 年中，FDA 批准的新型血液診斷測試的數量一直停滯在每年零到兩個，這表明識別和驗證新的血液診斷測試的傳統方法已經達到了瓶頸。對於大多數人類蛋白質，目前沒有方法——即檢測來量化血液樣本中的含量，因此必須開發新的檢測方法，用於在臨床研究中測試候選的新診斷方法。不幸的是，這個過程非常昂貴且耗時，造成了嚴重的瓶頸。因此，很少有候選的新診斷方法最終能夠進行測試。我的研究的一個主要重點是開發基於假設驅動、靶向質譜分析的新技術，以緩解測試潛在的新型血液診斷方法以檢測癌症的瓶頸。理想情況下，我們需要檢測方法來讓我們測量許多臨床樣本中的所有人類蛋白質，而不是試圖挑選幾種可能有效的蛋白質。
去年，您和您的同事在自然生物技術雜誌上報道稱，現有蛋白質組學技術的新應用顯示出在檢測和量化體液中蛋白質生物標誌物方面具有更高的準確性。這項工作的意義是什麼？在過去一年中，您是如何推進這項工作的？（大眾科學是自然出版集團的一部分。）
在這項工作中，我們證明了基於靶向質譜分析的血液蛋白質測量檢測方法在不同實驗室之間具有高度的可重複性。這很重要，因為如果您試圖發現或使用新的診斷測試，您需要能夠獲得相同的結果，無論您將血液樣本送到哪裡。
來自美國國家癌症研究所的480 萬美元聯邦刺激資金在過去一年中對您的研究有何影響？它使您能夠做哪些原本無法做到的事情？
整個生物醫學研究事業都受到缺乏量化人類蛋白質的方法[檢測]的阻礙。這種未被滿足的需求減緩了基礎研究、新藥療法的開發以及幫助我們檢測或治療疾病的新型診斷測試的開發。美國國家癌症研究所的這筆資金使我能夠與波士頓博德研究所的史蒂夫·卡爾實驗室開展激動人心的合作，進行一個試點專案，測試開發針對所有人類蛋白質的靶向質譜分析檢測方法的可行性，從大約 1% 的基本未修飾的人類蛋白質組開始。
我們將開發多重檢測方法，使我們能夠一次測量人類樣本中的多種蛋白質，從而加快我們測試候選生物標誌物的速度。這個專案將作為概念驗證，展示更大規模工作的時間和成本，更大規模的工作將開發針對其餘 99% 的所有人類蛋白質的檢測方法。這個規模化的專案在成本和範圍上將與人類基因組計劃相媲美，並有望對生物醫學研究事業產生相當的影響。
早期乳腺癌檢測的挑戰是什麼？可以為此做些什麼？
對於目前的乳腺癌篩查方法，如乳房X光檢查，挑戰在於篩查的可及性、依從性、檢測到一些惰性且不需要治療的疾病、檢測到需要進行活組織檢查的非癌性病變，以及未能檢測到一些確實需要治療的疾病。有可能開發出血液診斷測試，以補充乳房X光檢查，以解決與篩查相關的某些問題。
建立一種可以幫助早期癌症篩查的血液測試需要什麼？
我設想血液檢測和影像技術相互補充——可能作為分階段進行的具有成本效益的測試組合。可以首先進行更便宜但特異性較低的血液篩查測試，然後進行影像學檢查。或者，影像學檢查可以用於初步篩查，然後進行血液測試以確定是否需要活組織檢查，或者疾病是否具有侵襲性並且需要治療。