科学家如何有效预测癌症发生及疗法是否有效？

本文中，小编整理了多篇研究报告，共同解读科学家如何有效预测癌症发生及疗法是否有效？与大家一起学习！

图片来源：Weizmann Institute of Science

【1】Nat Commun：科学家有望预测癌症免疫疗法的成功率

doi：10.1038/s41467-020-14639-9

抗癌疗法令人沮丧的一点就是，目前并没有一种药物适合所有癌症患者，大多数药物都能对某些患者群体有效，但对相同类型癌症的其它患者似乎并没有治疗效果，近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自魏茨曼科学研究所等机构的科学家们通过研究识别出了新型的标志物，其或能帮助预测哪些患者对免疫疗法能产生更为积极的反应。

研究者表示，学习预测哪种疗法最有可能发挥作用或许是开发个体化疗法来治疗癌症的第一步，文章中，研究人员重点对黑色素瘤进行研究，黑色素瘤是一种难以治疗的皮肤癌，其包含了携带数百种不同突变的肿瘤细胞，近些年来，研究人员能利用名为检查点抑制剂的免疫疗法成功治疗特定比例的黑色素瘤患者，检查点抑制剂能通过移除阻碍宿主自身免疫系统的内部障碍来发挥作用，从而有效抵御黑色素瘤，但很不幸的是，对于其它黑色素瘤患者而言，这些药物并没有什么效果。

【2】Nature：血液中的微生物DNA可以预测癌症

doi：10.1038/s41586-020-2095-1

癌症微生物组的系统表征为开发利用非人类、微生物衍生的分子来诊断人类重大疾病的技术提供了机会。而最近的一些研究表明微生物在一些癌症中扮演着关键的作用。为此，来自加州大学圣地亚哥分校的Rob Knight带领他的研究小组重新审视了癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas，TCGA）中未治疗过的33种肿瘤样品（总计18116个）的全基因组和全转录组测序数据，以寻找其中微生物的线索，研究人员在大多数癌症患者的血液和组织样品中发现了独特的微生物信号。

尽管使用了非常严格的去污染分析，放弃了高达92.3%的总序列数据，但研究人员发现当应用于Ia-IIc期的癌症患者或者没有任何基因组改变（经两个商用级的无细胞肿瘤DNA平台检测确认）的癌症患者时，这些TCGA血液特征仍然具有预测性。

【3】Sci Adv：预测肺癌是否恶化的新标志

doi：10.1126/sciadv.aaz6162

非小细胞肺癌（NSCLC）是最常被诊断的癌症，也是全球癌症死亡的主要原因。超过一半的NSCLC患者会因转移恶化而死亡。当前没有任何检测手段可让医生确定更积极的疗法可以降低死亡率的患者。根据Science Advance杂志上发表的一项新研究，杜兰大学的研究人员已经在肿瘤来源的细胞外囊泡中鉴定出一种蛋白质，该蛋白质指示NSCLC肿瘤是否有转移的风险。

研究者表示，这种蛋白质可以用作生物标记物，以开发出一种快速，微创的试验，以尽早发现可治愈的癌症；任何癌症诊断和治疗的目标都是尽早发现。这些信息可以帮助诊断癌症转移风险很高的患者，并且可以针对性地调整治疗方法。并非所有患者都患有相同类型的肿瘤，如果可以针对特定的肿瘤进行治疗，那么可以极大程度上改善治疗效果。

【4】Nat Cancer：多模式基因组分析预测肺癌患者对免疫治疗的反应

doi：10.1038/s43018-019-0008-8

约翰霍普金斯Kimmel癌症中心、Bloomberg~Kimmel癌症免疫治疗研究所和约翰霍普金斯大学医学院的研究人员开发了一种综合基因组方法，这可能有助于医生预测哪些非小细胞肺癌患者对免疫检查点抑制剂治疗有反应。免疫检查点抑制剂正在改变癌症治疗领域。然而，这些成功是有限的，因为缺乏生物标志物来确定病人最有可能的反应。肿瘤突变负担(Tumor mutational burden， TMB)是一种衡量肿瘤细胞携带突变数量的指标，被认为是一种新兴的反应性生物标志物，但TMB值被分析样本的肿瘤纯度(肿瘤与正常细胞的数量)所影响。

由肿瘤学助理教授Valsamo anagnost博士领导的研究小组开发了一种新的计算方法，可以更准确地计算TMB。研究人员还开发了一种综合反应模型，将细致的基因组特征和每个患者的抗原表达能力相结合来校正TMB，Nature Cancer杂志的创刊号上发表了一篇对这项专利申请工作的描述。

【5】Nat Cancer： 新技术预测黑色素瘤的扩散

doi：10.1038/s43018-019-0019-5

对于大多数患者而言，黑素瘤始于皮肤上的一个小的色素斑。切除该病灶可以治愈许多原发性黑色素瘤，但黑色素瘤也可以复发和扩散。切除病变的分析可以提供一些有关癌症复发可能性的信息。如今，对病变的分析与100年前的分析方法几乎相同。尽管在针对其他形式癌症的分子诊断方面取得了进步，但是对皮肤癌病变的分析却出奇地简单，包括病变的厚度（较薄的患者倾向于病情更好），并考虑了溃疡等微观特征。

刊登在Nature Cancer杂志上发表的一篇论文中，布莱根妇女医院的研究人员与国际同行合作，提出了一种新的定量技术，该技术利用DNA测序技术对哪些原发性黑色素瘤可能复发和扩散做出了更为精确和准确的预测。研究者表示，直到10年前，转移性黑色素瘤的前景仍然令人沮丧，但是我们现在有为转移性疾病患者提供治疗的方法，并且在原发性疾病没有转移的情况下，也有可能采用这些治疗方法。由于这些新的免疫疗法的出现，重要的是要清楚地了解哪些患者可能会恶化，以便我们相应地调整治疗方案。

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【6】Nat Commun：细胞的快速循环或能预测癌症的发生

doi：10.1038/s41467-019-13666-5

如今科学家们对癌症的进展进行了广泛的研究，而且还对癌症进展的关键步骤进行了图谱绘制（至少在某些实体瘤中），介导癌症风险的基因的损伤往往会积累，并改变正常的细胞行为，从而诱发早期癌细胞的出现，最终会诱发正常细胞转变为恶性癌细胞。近日，一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自耶鲁大学的科学家们通过研究鉴别出了一种能诱发癌症的“细胞骗局”（cellular chicanery），在至少一种血液癌症中，携带致癌基因损伤的细胞会保持正常和健康状态，直到细胞开始分裂或循环时，这种损伤就会加剧。

研究者Shangqin Guo教授说道，很多携带致癌基因的人群都会很多年保持健康状态，因此，在这些情况下，你不得不怀疑“突变诱发癌症”的论断是否完全正确；这项研究中，研究人员重点研究了细胞循环速度（在正常组织中会发生改变）在癌症形成中所扮演的关键角色；研究者对急性髓性白血病（AML）进行了研究，AML是一种恶性血液癌症，在人类众多癌症中，AML是携带突变最少的一种癌症类型。

【7】Nat Commun：血液检测有助于预测脑癌

doi：10.1038/s41467-019-12527-5

近日，来自斯特拉斯克莱德大学的科学家们开发了一种可以帮助加速脑癌诊断的血液测试方法，这项技术使用红外光营造血液样本的“生物特征”，并应用人工智能技术检查癌症的发生。该研究成果现已发表在Nature Communications杂志上。

研究者表示，这是我们公布的关于临床可行性研究的第一份数据，也是我们血液测试在临床上首次证明。更早发现脑肿瘤能够显著改善患者生活质量，同时也节省了医疗服务费用。诊断脑瘤往往和四分困难，从而导致许多患者延误治疗。究其原因，在于脑瘤的早期症状包括头痛或记忆力问题之类，这些都属于非特异性疾病，因此医生可能很难分辨出哪些人最可能患有脑瘤。

【8】Nat Med：科学家成功鉴别出1178个生物标志物 或有望帮助预测前列腺癌患者疾病进展

doi：10.1038/s41591-019-0579-z

近日，一项刊登在国际杂志Nature Medicine上的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究在男性基因组中鉴别出了1178个生物标志物，其或能帮助有效预测男性机体前列腺癌生长的趋势，相关研究结果表明，预测男性前列腺癌进展的线索或许在其遗传性DNA中。

文章中，研究人员重点对一种名为DNA甲基化的生物学过程进行研究，DNA甲基化式细胞开启或关闭基因从而促进正常生理学改变的自然过程，当特殊的化学基团（甲基集团）被添加到DNA上的关键部位时DNA甲基化就开始发生了，这些关键部位能控制细胞功能，比如蛋白质的产生，当肿瘤形成时，其往往能拦截DNA甲基化帮助癌细胞生长并通过开启和关闭细胞功能的方式来进行扩散。

【9】JMM：如何利用肠道微生物组来预测个体患癌的风险？

doi：10.1099/jmm.0.001049

如今科学家们发现，肠道菌群的组成或是个体患肠癌的一个风险因素，而且肠道微生物组的组成或会影响个体患肠癌的风险；近日，一项刊登在国际杂志Journal of Medical Microbiology上的研究报告中，来自巴西维科萨联邦大学的科学家们评估了收集自多个研究的成果，以此来调查肠道微生物组和肠癌风险之间的关联，研究者的目的是能够更好地理解如何利用肠道微生物组来识别并预防疾病的发生。

肠癌是一种具有较高死亡率、且是全球引发癌症死亡第三大原因的癌症类型；尽管目前并没有特定的微生物与癌症发生相关，但研究者发现，携带某些特征的微生物或会增加个体患疾病的风险，此外他们还发现，某些微生物甚至能保护个体抵御肠癌并减缓癌症进展。研究者Sandra dos Reis表示，我们希望相关研究结果能被用来开发用于结直肠癌早期诊断的新型诊断工具，理解肠道微生物与健康、疾病状态之间的关联也能帮助开发新型诊断工具。

【10】Nat Immunol：新型血液检测手段或能帮助预测乳腺癌患者的疾病复发风险

doi：10.1038/s41590-019-0429-7

近日，一篇发表在国际杂志Nature Immunology上的研究报告中，来自美国希望之城综合癌症研究中心的科学家们通过研究开发了一种特殊的血液检测手段，其或有望帮助预测新诊断的乳腺癌患者是否会在几年后疾病复发。

医学博士Peter P. Lee指出，这项研究中我们首次将实体瘤与血液生物标志物相联系，生物标志物是能够指示患者疾病是否处于缓解期的指示器，但个体被诊断为癌症后，确定那些复发风险较高的患者非常重要，这样能够便于临床中对患者进行更积极的治疗和监测；基于肿瘤基因组分析的肿瘤分期及新型检测手段往往能用来对疾病风险进行分层，然而预测性的血液检测手段往往更具吸引力，但目前并未进行广泛使用，因此研究人员就尝试是否能够改变目前的现状。（生物谷Bioon.com）

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