想象一下，一種簡單的血液檢測就能在最早、最可治癒的階段標記出大多數型別的癌症。幾十年來，這個想法——“液體活檢”——一直是腫瘤學領域的聖盃。理論上，液體活檢可以在腫瘤被觸控、症狀或影像學發現之前就檢測到它。血液檢測可以避免外科醫生從可疑腫塊和病變中切取組織樣本的需要，並有可能揭示潛伏在針頭和手術刀無法安全到達的部位的癌症。它們還可以確定是什麼型別的癌症正在紮根，以及哪種治療方法可能最有效。
聖盃尚未到手，因為在一管血液中找到確定的癌症訊號很困難，但近年來的進展令人印象深刻。去年，《科學》雜誌發表了第一項針對多種癌症型別的DNA和蛋白質的液體活檢的前瞻性大型研究，該研究在10,000名健康的年長女性中進行。儘管遠非完美，但約翰·霍普金斯大學開發的、並由診斷公司Thrive獲得許可的名為CancerSEEK的血液檢測，發現了26例透過傳統篩查（如乳房X光檢查和結腸鏡檢查）未被發現的惡性腫瘤。一項規模更大的研究正在倫敦啟動，物件是25,000名有吸菸史的成年人，使用的是一家大膽地命名為Grail的公司的血液檢測。
沒有一種多癌種血液檢測接近獲得批准，但美國食品和藥物管理局已透過將CancerSEEK指定為“突破性裝置”來表示其熱情，因為其具有挽救生命的潛力。今年，一些更有針對性的血液檢測也獲得了這一地位，包括一項（來自Bluestar Genomics）旨在在高危人群中檢測胰腺癌的檢測，以及其他一些旨在尋找已接受癌症治療的患者體內癌症復發跡象的檢測。“突破性”清單“加快了審查過程”，開發CancerSEEK的約翰·霍普金斯大學科學家之一尼古拉斯·帕帕佐普洛斯解釋說。
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液體活檢可以依賴於多種生物標誌物，除了腫瘤DNA和蛋白質之外，例如遊離的癌細胞本身。“據信腫瘤內部存在大量的週轉，”國家癌症研究所的癌症生物學家安娜·羅布爾斯解釋說，“當細胞死亡時，碎片會釋放到血液中。”
羅布爾斯解釋說，搜尋的困難之處在於，“如果您患有早期癌症或某些型別的癌症，可能不會有很多DNA被釋放出來”，檢測可能會遺漏它。理想的血液檢測將具有非常高的特異性（發現只能是癌症的突變或其他訊號）和非常高的靈敏度，以便即使是微小的腫瘤也能被發現。為了應對這一挑戰，CancerSEEK 尋找 16 個基因上的癌症特異性突變以及與癌症相關的 8 種蛋白質，並且這些蛋白質具有高度靈敏的檢測方法。在一項使用更新版本的測試的研究中，它檢測到超過 95% 的卵巢和肝臟腫瘤，以及約 70% 的胃癌、胰腺癌和食道癌，但僅檢測到 33% 的乳腺腫瘤和僅 43% 的 1 期癌症。泛癌液體活檢要證明其在早期檢測中的有效性，還需要進行更大規模、成本更高的研究。
簡單的檢測並非唯一目標。理想的液體活檢還將確定癌症可能發生的位置，以便對其進行治療。“突變通常在不同型別的癌症中共享，因此如果您在血液中發現它們，您不知道該突變是來自胰腺癌還是肺癌，”休斯頓 M.D.安德森癌症中心的胰腺癌科學家阿尼爾班·邁特拉說。為了解決這個問題，一些較新的液體活檢會尋找基因表達的變化——是開啟還是關閉——而不是基因本身的變化。邁特拉指出，這些變化“更具器官特異性”。
在不久的將來，液體活檢將幫助已經確診癌症的人。去年，FDA 批准了前兩項此類檢測，它們掃描腫瘤 DNA，以便醫生可以選擇靶向突變藥物。科學家們正在研究血液檢測，以檢測已完成治療的患者體內癌症復發的早期跡象。帕帕佐普洛斯說，這項關於“微小殘留病灶”的工作進展迅速。“問題是：它能拯救生命嗎？”
這就是 Thrive 和 Grail 等公司必須為其廣泛而雄心勃勃的篩查測試回答的問題。高誤報率或漏報率，或檢測到生長緩慢且不重要的癌症的趨勢，將毫無用處。“這些公司必須證明他們可以檢測到早期癌症，更重要的是，早期檢測可以對癌症生存率產生影響，”邁特拉觀察到。“那是聖盃中的聖盃。”