PNAS最新突破| 一滴血，篩查多種癌！低成本血液檢測(cè)改寫早篩格局

癌癥早篩，一直是守護(hù)健康的關(guān)鍵防線。傳統(tǒng)篩查往往項(xiàng)目繁瑣、等待漫長，不少人因此錯(cuò)過最佳干預(yù)時(shí)機(jī)。

如今，一項(xiàng)突破性檢測(cè)技術(shù)帶來全新可能：僅需一滴血，就能同步篩查多種癌癥。依托液體活檢與AI分析，不用反復(fù)檢查、不必漫長等待，小小一滴血便可精準(zhǔn)捕捉血液中的腫瘤信號(hào)，無創(chuàng)、便捷、高效，讓早期風(fēng)險(xiǎn)無處藏身。

2026年4月，美國加州大學(xué)洛杉磯分校團(tuán)隊(duì)在PNAS發(fā)表了題為“Toward the simultaneous detection of multiple diseases with a highly cost-effective cell-free DNA methylome test”的重磅研究，詳細(xì)介紹了新型cfDNA甲基化檢測(cè)技術(shù)MethylScan的核心研究結(jié)果：一次抽血、一份樣本，即可同步檢測(cè)多種癌癥與器官疾病，特異性達(dá)98%，全分期癌癥檢出率約63%，早期癌檢出率超55%；肝癌高危人群篩查準(zhǔn)確率近80%。

這項(xiàng)液態(tài)活檢技術(shù)不穿刺、不手術(shù)、無創(chuàng)傷，僅通過分析血液中游離DNA的甲基化特征與片段信號(hào)，就能精準(zhǔn)捕捉早期病變痕跡。簡單來說，MethylScan的原理是癌細(xì)胞與病變組織會(huì)向血液釋放攜帶突變信息的DNA片段，這些片段帶有獨(dú)特的甲基化標(biāo)記，如同專屬“分子指紋”。研究團(tuán)隊(duì)用AI算法深度解析這些信號(hào)，區(qū)分健康、癌前、癌變狀態(tài)，甚至能初步定位病灶位置，為后續(xù)確診指明方向。

MethylScan的具體步驟及關(guān)鍵結(jié)果如下：cfDNA樣本先連接條形碼接頭，經(jīng)MSRE（HpaI和HhaI）消化后，通過酶促EM-seq轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行甲基化轉(zhuǎn)換，再經(jīng)PCR擴(kuò)增構(gòu)建測(cè)序文庫，最后用定制面板進(jìn)行雜交捕獲和二次PCR擴(kuò)增，完成測(cè)序。該流程的核心優(yōu)勢(shì)是僅未被消化的、攜帶疾病信號(hào)的cfDNA片段能完成擴(kuò)增，有效富集目標(biāo)片段。與無MSRE消化的流程相比，控制區(qū)域的測(cè)序覆蓋率提升5.1倍，大幅提升檢測(cè)靈敏度。

研究選取861名受試者（460名癌癥患者、401名普通非癌癥個(gè)體）組成多癌檢測(cè)隊(duì)列，其中51.5%的癌癥患者為早期即I/II期，通過5折交叉驗(yàn)證即重復(fù)50次評(píng)估MethylScan的性能，核心結(jié)果如下：

• 整體性能：AUROC（受試者工作特征曲線下面積）達(dá)0.938，在特異性98.0%的前提下，全分期癌癥檢測(cè)靈敏度為63.3%。

• 早期癌癥檢測(cè)：早期癌癥的AUROC為0.916，靈敏度為55.3%；其中I期癌癥的AUROC為0.906，靈敏度為54.4%。

• 分癌種性能：4種癌癥在特異性98.0%的前提下，各分期的檢測(cè)靈敏度均≥40%，覆蓋肝癌、肺癌、卵巢癌、胃癌的全分期檢測(cè)需求。

• 癌源定位（TOO預(yù)測(cè)）：能有效區(qū)分4種癌癥的來源，全分期癌癥的定位準(zhǔn)確率達(dá)91.7%，早期癌癥的定位準(zhǔn)確率達(dá)89.8%，4種癌癥的定位準(zhǔn)確率均≥84%；僅胃癌早期定位準(zhǔn)確率相對(duì)較低，推測(cè)與胃癌組織樣本量較少僅有24份有關(guān)。

此外，研究人員還選取了91名肝癌患者和157名肝癌高危人群含HBV感染、HCV感染、酒精性肝病、代謝相關(guān)脂肪性肝病患者組成隊(duì)列，評(píng)估MethylScan在肝癌高危人群中的篩查性能，結(jié)果如下：

• 肝癌檢測(cè)性能：AUROC達(dá)0.927，在特異性90.4%的前提下，靈敏度達(dá)79.6%，顯著優(yōu)于當(dāng)前臨床常用的腹部超聲。

• 肝癌標(biāo)志物驗(yàn)證：通過78對(duì)肝癌組織與癌旁正常組織，篩選出5000個(gè)肝癌特異性甲基化標(biāo)志物，其中前100個(gè)標(biāo)志物對(duì)應(yīng)的24個(gè)基因中，79%已被文獻(xiàn)報(bào)道與肝癌相關(guān)，如LRRC4、OTX1、TBX15等基因，其啟動(dòng)子區(qū)域的高甲基化已被證實(shí)與肝細(xì)胞癌相關(guān)。

除多癌檢測(cè)和肝癌篩查外，MethylScan還在以下場(chǎng)景中展現(xiàn)出良好性能：

• 肝病分類：能有效區(qū)分不同類型的慢性肝病HBV、HCV、酒精性肝病、代謝相關(guān)脂肪性肝病，為肝病的精準(zhǔn)診斷提供輔助。

• 器官異常檢測(cè)：通過cfDNA組織解卷積分析，可識(shí)別器官特異性異常，如肝癌患者的肝臟來源cfDNA比例顯著高于健康人及普通肝病患者，肺癌患者的肺部來源cfDNA比例顯著高于健康人及肺良性結(jié)節(jié)患者。

• 種族預(yù)測(cè)：基于cfDNA甲基化特征，可實(shí)現(xiàn)對(duì)受試者種族的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，進(jìn)一步拓展了技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景。

從實(shí)驗(yàn)室突破到臨床應(yīng)用，MethylScan不僅為多癌早篩提供了低成本、高靈敏度的新方案，更有望重塑疾病篩查范式。它能區(qū)分肝癌、肺癌、卵巢癌等多種高發(fā)癌，還能識(shí)別慢性肝病、器官異常，甚至預(yù)測(cè)受試者種族，應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。對(duì)普通人而言，這項(xiàng)技術(shù)意味著更早發(fā)現(xiàn)癌癥、更高治愈希望；對(duì)科研界來說，它推動(dòng)了液體活檢技術(shù)的迭代升級(jí)。未來，隨著技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，“一滴血，篩多病” 或?qū)⒊蔀榻】倒芾順?biāo)配。

https://medicalxpress.com/news/2026-04-multiple-cancers-diseases-blood-sample.html

https://www.pnas.org/doi/epdf/10.1073/pnas.2518347123

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