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60美元血液检测新突破:无需DNA测序即可高灵敏识别肺癌

2026-08-17 23:36 Abed Agbarya, Noa Gi SciTechDaily 阅读 0
核心摘要: 以色列特拉维夫大学等机构的研究人员开发出一种基于DNA甲基化模式分析的血液检测方法,通过荧光标记和微阵列技术,无需昂贵的DNA测序即可检测肺癌。在包含103人的初步研究中,该方法对2-4期肺癌的灵敏度达93.1%,特异性为90.3%,并能区分腺癌和鳞状细胞癌。该检测成本约60美元,耗时2-3天,有望作为低剂量CT筛查的补充工具,并用于监测治疗反应。研究发表于《npj Precision Oncology》。

以色列特拉维夫大学的研究团队近日在《npj Precision Oncology》上发表了一项突破性研究,展示了一种仅需60美元、无需DNA测序的血液检测方法,可高灵敏度识别肺癌。该技术通过分析循环游离DNA上的甲基化模式,利用荧光标记和微阵列芯片捕获肿瘤的“化学指纹”,为肺癌的早期筛查和治疗监测提供了经济高效的新工具。

甲基化:肿瘤的隐形标记

DNA甲基化是表观遗传修饰的一种,在不改变DNA序列的情况下调控基因表达。癌细胞常表现出异常的甲基化模式,这些模式会随DNA片段释放到血液中。研究团队利用这一特性,从血液样本中提取游离DNA,经化学处理后扩增特定区域,并使用工程酶将荧光标记附着在甲基化位点上。随后,标记的DNA被置于杂交微阵列上,通过光学扫描检测荧光模式,从而判断是否存在肺癌相关的甲基化特征。

该方法的优势在于绕过了传统液体活检依赖的下一代测序技术,后者成本高昂且需要复杂的计算分析。相比之下,新方法基于标准的荧光标记和微阵列平台,可在常规临床实验室中实施,大幅降低了技术门槛和成本。

临床验证:高灵敏度与特异性

研究纳入了103名参与者,包括51名肺癌患者和52名健康对照。团队基于170个基因组区域开发了诊断特征,并在独立的盲法验证组中进行了测试。结果显示,对于2-4期肺癌,该方法的灵敏度达到93.1%,特异性为90.3%。此外,研究还发现,腺癌和鳞状细胞癌(非小细胞肺癌的两种主要亚型)的甲基化模式存在差异,这意味着该技术未来可能不仅用于检测癌症,还能提供肿瘤类型信息。

肺癌是全球健康的主要威胁。据GLOBOCAN估计,2024年全球约有260万人被诊断为肺癌,约190万人因此死亡,使其成为最常见癌症和癌症死亡的首要原因。低剂量CT筛查虽能降低高危人群的肺癌死亡率,但假阳性率较高,常导致不必要的侵入性检查。研究团队认为,这种血液检测可作为CT的补充,帮助医生判断可疑结节是否需要进一步检查。

治疗监测的潜力

研究还初步探索了该方法在治疗监测中的应用。在对患者进行纵向随访时,DNA甲基化模式的变化与医学影像结果一致:治疗有效的患者,其分子特征向健康对照方向转变;而无效患者则无显著变化。尽管这一发现尚需更大规模研究验证,但提示血液采样可能为医生提供一种无创的治疗反应监测手段。

研究负责人、特拉维夫大学的Yuval Ebenstein教授表示:“我们的目标是让癌症诊断的血液检测更普及、更简单、更便宜,同时不牺牲准确性。我们开发的新方法无需基因测序,而是通过光识别肿瘤的化学‘指纹’,该技术可在标准临床实验室中实施。这是向开发辅助影像检查、帮助医生诊断肺癌和监测治疗效果的工具迈出的重要一步。”

尽管结果令人鼓舞,但研究仍属概念验证阶段,样本量有限,且最佳性能集中在2-4期癌症。未来需要在更大规模、更多样化的人群中验证其在1期肺癌、常规筛查人群以及可能影响甲基化的其他疾病中的表现。


Reference: “Sequencing-free On-chip detection of lung cancer by fluorescent enzymatic profiling of cfDNA methylation” by Abed Agbarya, Noa Gilat, Yael Michaeli, Jasline Deek, Assaf Grunwald, Sivan Yogev, Lynne Itelson, Suheil Artul, Rasha Khoury, Michael Peled and Yuval Ebenstein, 11 June 2026, npj Precision Oncology.
DOI: 10.1038/s41698-026-01547-2
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