滴血验“癌王”！《科学》子刊：灵敏度可达85%，新技术有望实现胰腺癌早发

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胰腺癌是一种极其凶险的恶性肿瘤类型，因发展迅速和极低的五年生存率，它也被赋予了“癌中之王”的称号。以胰腺导管腺癌（PDAC）为例，患者的五年生存率不足10%。


但根据过往的研究数据，PDAC患者的生存率与发现早晚存在联系。处于早期阶段、局部性PDAC患者的五年生存率可以达到40%以上，而晚期、转移性PDAC患者的五年生存率则降到了3%左右。因此如果能尽早诊断PDAC，将有助于提升患者的存活希望。

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以当下的技术来看，PDAC的早期筛查仍然较为困难，原因在于PDAC的早期特征不具备特异性，也基本难以被察觉。而近日《科学-转化医学》的一项新研究或将打破这一局面，研究展示了一种基于蛋白酶的检测工具PAC-MANN，它只需要8μL的血清样本就能有效分析出具备PDAC风险的人群。

根据测试数据，PAC-MANN分辨出PDAC和对照组样本的灵敏性和特异性分别为73%和98%。在搭配当下临床使用的PDAC筛选物条件下，PAC-MANN识别1阶段（stage I）胰腺癌的灵敏性可达85%。这为PDAC的早期筛查提供了一种有效的血液活检策略。


尽管许多胰腺癌患者早期并无明显不适症状，但并不代表癌细胞没有任何行动。为了更好地入侵全新区域，癌细胞会分泌许多蛋白酶来破坏细胞外基质（ECM）。PDAC就特别擅长分泌基质金属蛋白酶（MMP），这种蛋白酶可以分解胶原蛋白、弹性蛋白等各类ECM成分，方便癌细胞在组织间迁移。


同时，这些蛋白酶会不可避免地流入血液、进入循环系统留下踪迹，这让研究者有了可以进行检测的目标。为此，他们设计了一类特殊的多肽探针，这些多肽在被特定蛋白酶切割后会改变电荷属性并释放出荧光，以此提示目标蛋白酶的存在。



在实际应用中，研究者分别收集了来自PDAC患者、慢性胰腺炎、健康志愿者的样本，他们发现多种针对蛋白酶的多肽探针能够高精确性地将PDAC样本与健康样本区分开来。其中对MMP敏感的多肽探针展现出了最好的PDAC检测灵敏性，它能够以79%的准确率区分出健康对照与PDAC样本。


基于这类多肽探针，研究者将其进一步包装成了可用于高通量筛选的蛋白酶切割纳米感应器，即PAC-MANN。根据论文展示的结果，该工具只需要8μL血清样本就能对PDAC进行筛选诊断。

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研究团队在一项回顾性研究中测试了PAC-MANN的应用效果，其中包含了356个不同个体来源的样本，包括健康人、PDAC、胰腺炎以及胰腺异常新生物（pancreatic neoplasia）患者。根据分析结果，PAC-MANN在区分PDAC方面的特异性与灵敏性分别可以达到98%和73%——前者代表着它可以识别98%的非PDAC样本，假阳性概率非常低；后者则是代表它能在所有PDAC样本中准确识别73%的PDAC。


PAC-MANN在与现有的PDAC检测标志物CA 19-9同时使用时，对PDAC的敏感性还能进一步提升。对处于早期的1阶段PDAC灵敏性达到85%，2阶段PDAC的灵敏性达81%。此外，PAC-MANN能够有效区分PDAC和其他胰腺疾病。


在过去，胰腺癌的早期筛查是医学界的一大难题，而PAC-MANN的出现或将改变这一困境。未来，医生或许只需利用极少的血液样本就能够判断个体是否患有PDAC并尽早进行干预，将“癌王”控制在早期阶段，以此提升患者的生存率。


参考资料：
[1] Early detection of pancreatic cancer by a high-throughput protease-activated nanosenor assay. Science Translational Medicine (2025). DOI: 10.1126/scitranslmed.adq3110


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