一、问题:癌症早筛长期面临技术瓶颈 癌症是全球重要的公共卫生挑战之一;数据显示——多数患者确诊时已是中晚期——五年生存率因此受到明显影响。提升治愈率的关键于早发现、早干预,但现有筛查手段普遍存在创伤较大、操作复杂、成本较高等问题,难以在普通人群中广泛开展。 以胃癌为例,传统筛查主要依赖胃镜检查,受检者接受度不高,基层医疗机构推广也较困难。寻找一种兼具高灵敏度、低侵入性且可规模化应用的早筛路径,长期以来都是医学界关注的重点。 二、原因:微小核糖核酸的独特生物学优势 微小核糖核酸(miRNA)是一类长度约22个核苷酸的非编码小分子核糖核酸,广泛存在于人体外周血中。相比其他液体活检标志物,miRNA具有三上优势:第一,稳定性强,半衰期超过10小时,体外不易降解;第二,含量较高,外周血中miRNA浓度高于游离DNA,通常仅需3至5毫升血液即可完成检测;第三,检测周期短,基于逆转录聚合酶链式反应的流程可3小时内出具结果,操作门槛也低于基因测序。 更关键的是,细胞发生癌变时miRNA表达谱会出现明显异常,使其能够作为肿瘤早期信号的“信使”。基于该特性,两位华人科学家周砺寒与邹瑞阳在新加坡国立大学求学期间相识,并将研究重点聚焦于miRNA液体活检技术的临床转化。 三、影响:从技术突破到行业标准的跨越 2014年,在一场由国际知名药企主导的miRNA检测平台评测中,两人团队自主研发的三引物臂环结构检测技术表现突出,灵敏度与特异性均优于同类平台,引起业界关注。该技术的核心在于通过特殊引物设计将背景噪音降至更低水平,使检测灵敏度较传统方法提升约百倍。 同年,两人联合创立生物科技企业觅瑞(MiRXES)。2019年,觅瑞研发的胃癌早筛试剂盒通过新加坡卫生科学局认证,成为全球首个获批上市的血液miRNA胃癌分子诊断产品。多中心大规模临床研究显示,该产品对一期胃癌的检测灵敏度为87.5%,二期为89.5%,阴性预测值达99.5%,临床价值得到验证。 同时,觅瑞联合哈佛大学、强生公司及日本对应的研究机构参与制定微小核酸国家标准,将中国科研团队的技术方案纳入行业规范体系,显示出中国在该领域国际影响力的提升。 四、对策:系统工程思维驱动全链条创新 邹瑞阳本科就读于南开大学与天津大学联合开设的分子科学与工程专业,工程学训练使其更倾向以系统方法解决问题。在研发层面,团队将算法引入引物设计,将设计效率提升三倍;组建生物信息学团队,从逾5000例临床样本中系统挖掘疾病信号;并通过持续迭代算法模型,使产品灵敏度与特异性再提升约5个百分点。 在产业化布局上,觅瑞已建立覆盖中国、新加坡、美国、日本及东南亚多国的运营网络,推动相关技术在不同医疗体系中应用落地。 五、前景:多癌种早筛迈向规模化普及 2022年7月,觅瑞启动名为“CADENCE”的跨国多中心多组学研究项目,计划在亚洲多个国家和地区入组1.2万例受试者,重点针对肺癌、结直肠癌、胃癌等九大亚洲高发癌种开展早筛研究。这一目采用游离DNA与miRNA联合检测策略:DNA用于基因变异定位,miRNA用于信号放大,协同有望将相关癌种的早筛窗口期提前两至三年。 据悉,觅瑞计划在未来三年内陆续推出结直肠癌、肺癌等多款早筛产品,并与政府卫生部门及医院体检中心合作,通过规模化应用降低单次检测成本,推动癌症早筛逐步纳入常规健康管理体系。
从实验室走向临床应用,miRNA早筛技术的进展为癌症防治提供了新的工具,也表明了华人科学家在生命科学领域的创新能力;随着技术改进并扩大应用范围,早筛有望成为癌症防控的重要关口,为全球健康事业提供更多可借鉴的中国经验与方案。