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撰文|李珊珊

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只需抽一次血,就能同时筛查多种癌症——一个医生们畅想已久的场景,正在从想象走向现实。

12月7日,在新加坡举行的欧洲肿瘤内科学会(ESMO)亚洲年会上,复旦大学附属肿瘤医院与字节跳动旗下小荷医学联合发布的一项关于液体活检多癌种早期筛查技术(MCED)的研究成果,为这一愿景提供了最新、也是有力的临床证据。

基于液体活检技术的MCED是一项可通过一次血液检测、对多种癌症同时进行早期筛查的技术。通过对血液中游离 DNA的甲基化图谱的检测,可以将癌症信号在早期阶段“捕捉”出来。与传统的单一癌种筛查相比,基于液体活检技术的MCED具有高效、便捷、无创等优势,能够大大提高癌症筛查的效率和覆盖率,因而是当前国际上最主流、最被看好的多癌早筛技术路线之一。

复旦大学附属肿瘤医院与小荷医学这次发布的,就是对基于该技术的一个自研五癌筛查模型的大样本前瞻研究。利用这一模型,可以通过一次抽血,检测无症状健康人群是否存在肺、食管、胃、肝、肠五类常见肿瘤的风险。

对已入组 2500 多人的验证数据显示,该模型展现出 98.9%的筛查特异性:这意味着,该模型几乎不会对非癌症患者做出假阳性判断,受试者可以放心使用,不用担心因误判产生的心理负担。

更令人关注的是其 40% 的阳性预测值(PPV)——每10例在检查中显示阳性的受试者,会有4例最终确诊为癌症,这是一个比一些传统的单癌检测都高的数值——以当前肺癌早筛领域常用的检测方法低剂量螺旋 CT(LDCT)为例,其PPV通常较低,一般不超过20%。

在本次发布的数据中,令肿瘤专家们尤为振奋的数值还包括:在筛查并确诊阳性的患者中,I-III期患者占比72%。这就意味着,这种筛查方法不仅能“筛到”,还能“早筛”,有望让更多患者在早期就得到针对性的治疗。

医学界长期以来的共识是:能否早期发现癌症,是影响五年生存率的关键因素。

在世界卫生组织 (WHO)网站的癌症“关键事实”中明确写道:“许多癌症如果能早期发现并有效治疗,是可以治愈的。”

今年 7 月发布的中国首部《基于液体活检技术的多癌种联合筛查专家共识(2025版)》也指出:“我国恶性肿瘤的发病率与全球大致相当,但死亡率偏高。”——一个重要原因是相当比例的患者确诊时已处于中晚期。

正因如此,多癌早筛被许多肿瘤学者视作“多年难以企及的梦想”。主持《专家共识》编写的中国医学科学院肿瘤医院癌症早诊早治办公室主任陈万青表示:“过去,由于技术限制,多癌种早筛几乎无法实现。如今,随着生物技术、尤其是 AI 及数据处理能力的提升,这一梦想终于具备了现实的科学基础。”

就在去年,美国的明星多癌早筛公司GRAIL在纳斯达克上市,GRAIL的核心产品便是基于液体活检技术的MCED。

公开信息显示,GRAIL目前已有两个大型的临床试验正在进行,其中包括与英国国家医疗服务体系(NHS)合作的一场14万人入组的临床随机对照试验,其中,7万人接受GRAIL的多癌筛查并进行诊疗,另外7万人只进行正常的常规肿瘤筛查,用于判断多癌早筛的方法是否真的能带来癌症相关死亡率的降低,使受检者获得生存获益。

在中国,小荷医学过去几年也在进行类似的研究和试验,这次其与复旦大学附属肿瘤医院的合作发布的成果,是国内首个关于多癌早筛的大样本前瞻研究成果,标志着中国自研的MCED模型和技术已经不止停留在理论研究,在真实的医学实践中也得到了正面验证。

无论海外还是国内,趋势已经清晰:多癌种血液筛查正从技术概念迈向临床现实。

01

国内首个多癌早筛大样本前瞻研究成果

“我从业30年,无论是手术、流行病学还是药物,这是我所见过的投入的人力、物力、精力、资金都是最大的单个项目的临床试验。”

作为这次临床研究上海研究中心的负责人,复旦大学肿瘤医院的院长虞先濬谈到了他对这次临床研究的第一印象。

这是一个全新的临床研究,不同于药物临床,在医院中几乎没有先例可循,如何进行院内资源协调,如何把早筛的临床与医院的日常诊疗分开,甚至对于检出的阳性受试者,设计怎样的路径让他们进行规范确诊并获得诊疗资源,所有这些,都是之前的临床从没做过的事情。

虞先濬说:“没有任何先例可循”,而这次的临床研究,把路子跑通了。

虞先濬的专业方向是胰腺癌,并不在目前筛查的五癌以内,他参加这次临床试验,“因为胰腺肿瘤医生最期望多癌早筛了”,虞先濬研究团队的成员之一,复旦大学附属肿瘤医院胰腺外科主任医师施思这样说。

施思解释:因为死亡率居高不下而有“癌王”之称的胰腺癌,最大的问题是早诊率非常低,大部分患者确诊时已经到了中晚期。然而,因为发病率并不高,普筛胰腺癌是一件费力不讨好因而不可能的事情。“胰腺癌的早筛最终一定是多癌早筛,只有打包才行,花一次钱发现多种癌症,其中有一个是胰腺癌就够了。这也是我们当时一听就觉得这个研究非常有价值的原因。”

由虞先濬等人牵头,上海、福建、河南、江苏,四省市的肿瘤医院参与,在各地社区招募了2527名健康成年人作为受试者。这些受试者在50岁以上,平均年龄为60岁。选择这个年龄,是因为癌症的发病率随着年龄增加,50岁以上人群是癌症发病的核心人群,50岁以上的癌症发病率是50岁以下人群的10倍以上,不同地域的受试者,也保障了样本的代表性。

除了抽血进行多癌早筛,受试者会同时接受一系列常规的肿瘤筛查比如:肺部增强CT、胃肠镜等等,用来与多癌筛查的结果进行对照。对于筛查显示没有癌症迹象的受试者,试验还设计了1年的定期随访,目前,随访已进行了近半年。

国外已有类似研究的情况下,为什么还需要研发一个基于中国人群的早筛模型?

答案之一是人种差异,一个专门针对中国人的多癌早筛模型注定会比欧美以白种人为主的肿瘤模型更适合国人。而另一个原因,多位受访专家都提到了中国需要自己的多癌早筛大模型,无论从费用还是从安全方面考虑,如果未来进行规模化的多癌早筛,必须有中国自己的产品,才能保障稳定供应。

而要打造一个中国自己的多癌早筛产品的关键一步,在真实世界中验证其效果,却迟迟没人能够迈出,直到这一次。

这是第一个登上国际肿瘤大会的对中国人群中进行多癌早筛前瞻干预的研究结果。

“在肿瘤早筛领域,这是可贵的实践”。对于自己亲身参与的这场临床试验,施思这样评价。他表示进入检测的测序企业非常多,但没有人去跑下半场,只是说明了有可行性而已。无数的企业只是在某个癌症早筛领域发表了一篇文章,然而就没有然后了,可能永远都不会有产品。

没有人肯往下走,是因为“这种前瞻性的试验,费用非常昂贵,而且需要根据试验反馈和技术迭代的进展不断优化,尤其是人工智能快速发展的当下。最后,你还必须承受它可能会失败的结果”,这位年轻的肿瘤医生说。

最终,背靠互联网大厂字节跳动的小荷医学,历时三年多时间,终于将这项前沿的医学研究,初步变成了可落地的技术。

而对于中国这次发布的多癌早筛数据,陈万青评价:“我们的水平和国际顶尖公司,比如Grail,是相差无几的……虽然结果可能会有差异,但人群样本、分组以及随访时间都会影响结果。”

02

AI让早筛成为可能 

对于医学专家们来说,癌症早筛,其实是人类二十几年来的长期梦想。

世界卫生组织曾经提出: 三分之一的癌症完全可以预防; 三分之一的癌症可以通过早期发现得到根治; 三分之一的癌症可以运用现有的医疗措施延长生命、减轻痛苦、改善生活质量。早筛,是癌症预防的关键。

陈万青回忆:20年前,尚没有AI技术,基因、蛋白质的检测技术也没那么发达的时候,人们就已经在讨论,把现有的与肿瘤相关的标志物全部测量一遍,然后进行排列组合,寻找利用哪些组合方式能否把早期肿瘤病人找出来,然而,当时的一个困境是:这类的检测往往过于昂贵而且检测结果不够稳定。

上世纪90年代末,甲基化与肿瘤的关系开始被广泛讨论,作为一种可以控制基因开关的生化信号,甲基化是是肿瘤细胞赖以生长的基础,这种信号,往往比能通过 CT、B 超等影像学发现的肿瘤实体出现得更早,也因此非常适合用于肿瘤的早期筛查。但如何检测出甲基化信号、以及分析和确认这些信号和癌症的关系,一直是个难题。

直到2015年左右,在一次无创产前检测中,人们意外检出了与孕妇体内与胎儿健康无关的基因异常,后被确认,那就是母亲血液中存在的来自癌细胞的游离DNA。这扇门才终于打开了一条缝。

真正完成了多癌早筛这幅蓝图最后一块拼图的,则是算法、大数据分析工具的发展,尤其是近5年来AI技术的进步和发展——算法模型可对癌症患者及正常人血液样本中甲基化信号等差异进行学习分析,进而发现早期癌症。在美国,GRAIL发展的早期即有来自谷歌团队的高管加入。而在中国,字节跳动通过建立小荷医学的方式,直接加入了这场竞争。

小荷医学进军AI医疗领域始于2021年。该公司负责人吴晓晖介绍,最初的想法是想探索下凭借字节的算法技术优势,可能为哪些生物医学的细分领域带来突破。在评估了多个方向后,最终决定要做癌症相关的研究。

2022年初,他们研发出一款结肠镜AI辅助诊断软件,可利用人工智能技术辅助临床医生实时发现、鉴别结直肠癌症病变,对结直肠癌相关标准诊断的敏感度、特异度均已提升至95%以上,并且拿到了注册证。该款软件的核心逻辑,还是基于字节在机器学习和图像识别领域的技术优势,通过对50余万例医学案例、1400余万份医学图片的深度学习来建立辅助诊断能力。

“这其实是互联网科技企业开始做AI医疗时的常见思路,把既有的技术能力直接应用过来。但后面我们觉得,还是要去试着做一些别人做不到的事情。”吴晓晖说。

小荷医学最终看中了多癌早筛,因为癌症不论是对公共治疗费用投入,还是对居民个人健康都会产生极大影响。早筛领域内取得的进步,无论社会价值还是经济价值,天花板都足够高。而最终决定基于血液中的甲基化模式来操作,则是认为这种方法“离本质比较近”。

于是,算法工程师出身的吴晓晖带领团队,和来自生物医学领域的同事们开始了一次从零开始的探索。通过三年的时间,小荷医学从头开始搭建检测规范,训练大数据模型,与全国50多家三甲医院合作设计临床试验……直到2025年,终于在真实的临床试验中验证出了技术的有效性——虽然之前硅谷的“滴血验癌”公司被证明是场骗局,但通过一到两管血实现多癌种的早期筛查,确实是能做到的。

对于这场互联网公司进入医疗领域的实践,虞先濬倾向于用“水到渠成”和“降维打击”来形容,他觉得,在各行各业需要AI技术的今天,“医学领域为高科技公司提供了展现才华和打通最后一公里的舞台,他们为我们带来了无限可能”。 

施思则做了个简单的比喻,他说“测序公司的测序技术打好了地基,而互联网公司用算法在上面盖房子,最终,真正实现一个多癌早筛的产品。”

在《多癌早筛专家共识》中,专家们特意写到:“多癌筛查会产生海量数据,单纯依靠传统的统计 技术难以高效地对这些数据进行分析。人工智能凭借其强大的数据处理能力,尤其是深度学习算法中的卷积神经网络、循环神经网络及其变体,能够对多癌筛 查数据进行深度挖掘,筛选出与恶性肿瘤发生、发展密切相关的潜在生物标志物,更精准地捕捉肿瘤细胞的特征,从而实现更高的检测准确度……”

一个理想的多癌早筛产品还有多远? 

“目前的五癌模型并非我们最终的多癌早筛产品,只是在我们的算法和实验体系还未完全成熟的情况下,先选择了发病率最高,致死率也很严重的5种癌症,用相对小的队列来验证我们的技术是否可行”,对于本次发布的研究结果,小荷医学的医学负责人刘静这样介绍。

她说,今天的结果让他们对小荷搭建起的实验体系和算法充满了信心,目前,一项纳入了更多人群的包含15-20种癌症的队列研究正在同步开展。

“最后真正进入市场的,大概会是一款可以覆盖中国癌症新发病例80%以上癌种的早筛产品。”刘静说。

03

理想的多癌早筛产品应该是什么样?

施思认为,理想的多癌早筛产品应该:确保安全性;达到准确率的要求;覆盖大多数癌种,以及合理的费用。小荷的成果让这位一直关注多癌早筛的胰腺科医生看到了黎明的曙光,(这种筛查)“也许未来可以进入常规体检,代替目前的一部分筛查手段”。 

陈万青则回答:“对于这种筛查手段,我们探讨过几个模式——首先是用来大规模初筛,然后再用传统方法进行筛查;其次可以定点(某些高发区)进行初筛来使用……当然,如果未来的目标,肯定是希望它覆盖更广也更精确,不仅是筛查手段,还可以成为早期诊断的方法。如果未来灵敏度和PPV都能上去,能成为早诊的方法,可能就是理想状态了。”

对于现状,这位一直致力于推动中国癌症预防的癌症专家表示:目前,“从技术上看,中美都是第一梯队……技术是不断进步的,可以边用边优化,积累的数据越多,模型越准确,如果老想着一步到位,最终可能就太晚了,延误了时机。”

2025年,美国临床肿瘤学会的官网上刊载了一篇《多癌种早期检测技术正处于十字路口》,文中提到:如果生存数据支持使用MCED进行癌症筛查,这些检测方法可能会带来颠覆性的变革。 

多癌早筛,从今天的试验验证到最终的大规模使用,注定还有很长的路要走,幸而,我们已经在路上了。在这个竞争过程中,中国的科技企业和医学专家们,仍保留了最先推出临床应用级产品的可能性。

刘静讲起了一个参加了他们本次临床试验的受试者的故事: 

那是一个女性肺癌的患者,她不吸烟,也没有咳嗽等症状,按照目前的指南不属于需要筛查肺癌的高危人群,所以正常她不会去做相关检测,但多癌早筛结果提示阳性,并且溯源定位到肺部。在小荷医学团队的建议下,她很快接受了胸部CT检测,确诊为肺癌,后续接受了手术根治治疗,目前仍在随访中,状况良好。她表示非常庆幸参加了这个研究,提前做了干预。 

“仅仅是临床试验的过程中,我们就发现了好几个类似的癌症患者,绝大部分都处于可根治治疗的早期阶段,通过早筛真切地改变了他们的生活。和现有的筛查手段相比,基于血检技术的MCED不仅能够更便捷以及更早的发现一些早期癌症,而且对于更凶险的癌种也更加敏感——侵袭性越强的癌种,越容易在血液中检测出信号,对于患者而言,这无疑是至关重要的。作为一个医学工作者,我无比期待这项技术能够早日进入临床应用的那天,希望能够通过我们的工作,能够让更多人从癌症的威胁中解脱出来。”刘静说。

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由饶毅、鲁白、谢宇三位学者创办的移动新媒体平台,现任主编为周忠和、毛淑德、夏志宏。知识分子致力于关注科学、人文、思想。我们将兼容并包,时刻为渴望知识、独立思考的人努力,共享人类知识、共析现代思想、共建智趣中国。

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