早期发现是提高癌症生存率的最关键因素——一期癌症的治疗效果远优于四期。然而，现有筛查手段多针对单一癌种，且成本较高。加州大学洛杉矶分校（UCLA）Jonsson综合癌症中心的研究团队，在《美国国家科学院院刊（PNAS）》上发表了一项突破性研究：开发出一种名为 MethylScan 的低成本血液检测方法，通过分析血液中游离的DNA片段，有潜力同时检测多种癌症、肝脏疾病及器官异常。
技术原理：利用细胞死亡释放的DNA信号
人体每天有500亿至700亿个细胞死亡。这些细胞死亡后，其DNA片段（即游离DNA，cfDNA）会释放入血液循环。因此，血液中实际上包含了来自全身各个器官的分子信息。
与常规液体活检专门寻找肿瘤DNA突变不同，MethylScan检测的是DNA甲基化——一类调控基因活性的化学修饰标签。不同组织具有特异的甲基化模式，而细胞癌变或病变时，其甲基化图谱会发生相应改变。因此，通过分析cfDNA的甲基化模式，理论上可以同时判断“哪个器官出了问题”以及“可能是什么类型的疾病”。
降噪策略：用低成本实现高灵敏度
MethylScan面临的核心挑战是：血液中80%-90%的cfDNA来自正常的血细胞，这些背景信号会掩盖来自实体器官（尤其是早期肿瘤）的微弱信号。为克服这一难题，研究团队开发了一种低成本富集策略：
- 使用特异性酶切除来自血细胞的、非甲基化的背景DNA片段；
- 通过全基因组杂交捕获探针，富集来自实体器官（包括潜在病灶）的甲基化DNA片段；
- 极大地降低了所需的测序数据量（每样本仅需5 Gb数据即可达到300×有效深度），在每吉碱基价格低于4美元时，单样本测序成本低于20美元。
临床验证结果：高特异性下的多癌种与肝病检测
研究团队分析了1061例血液样本，涵盖肝癌、肺癌、卵巢癌、胃癌患者，多种肝脏疾病（乙肝、丙肝、酒精性肝病、代谢相关肝病）患者，良性肺结节患者以及健康对照。利用机器学习算法分析甲基化数据，得到以下关键结果：
多癌种检测
- 在98%的特异性（即假阳性率仅2%）下，MethylScan对全分期癌症的检出率约为63%，对早期癌症的检出率约为55%。
肝癌监测（高危人群）
- 在肝硬化或乙肝等肝癌高危人群中，该检测对肝癌的检出率达到近80%，特异性略高于90%（即假阳性率低于10%）。
组织溯源
- 甲基化模式不仅能判断“是否患癌”，还能精确定位信号来源器官（即“组织溯源”）。这一点至关重要，因为阳性血液检测结果必须引导影像学检查聚焦于正确的器官。
区分肝脏疾病类型
- MethylScan能够区分病毒性肝炎与代谢相关肝病，对患者的正确分类率约为85%。这提示，基于血液的DNA检测有潜力减少对有创肝活检的需求。
从“癌症筛查”走向“全身健康雷达”
研究者指出，MethylScan的工作方式类似于一台全身健康雷达：通过读取血液中的DNA信号，即使事先不知道具体疾病，也能判断特定器官（如肝脏或肺脏）是否处于应激或损伤状态。
“这项研究表明，基于血液的甲基化分析可以跨越多疾病提供有临床意义的信息，”论文资深作者、UCLA病理学与实验室医学教授 Jasmine Zhou 博士表示。“它让我们离‘单个检测实现多种疾病普筛’的梦想更近了一步。”
当然，该技术要在真实世界筛查中推广应用，仍需经过更大规模、前瞻性的临床试验验证。但目前的结果已经展示了一种经济、可及的多癌种及多疾病早期检测新路径。
论文信息：Zeng, W., Li, S., Zhou, Y., et al. (2026). MethylScan: A cost-effective blood test for simultaneous detection of multiple cancers and diseases via cell-free DNA methylation profiling. Proceedings of the National Academy of Sciences, 123(17), e2518347123. DOI: 10.1073/pnas.2518347123