日本國立研究開發法人國立癌症研究中心與東京醫科大學的研究團隊對通常只能利用CT和MRI等影像診斷的腦腫瘤,成功建立了基於血液檢查的液體活檢診斷模式。如果能利用血液簡便精準地診斷腦腫瘤,即可實施透過體檢等及時發現,從而有助於儘早開展冶癒,進而改善預後。
本研究對高發病率的惡性神經膠質瘤(Glioma)等多種腦腫瘤,透過血液中的microRNA建立了高精度(靈敏度95%,特異度97%)診斷模式。另外,研究團隊還試着對膠質母細胞瘤、腦轉移瘤和中樞神經系統原發性惡性淋巴瘤等影像相似的惡性腦腫瘤作了診斷模式,結果表明也有望透過血液進行診斷。
相關研究成果已於12月6日發佈在美國醫學會雜誌(JAMA)系列的開源期刊《JAMA Network Open》上。
對於此次的研究成果,日本國立癌症研究中心中央醫院腦脊髓腫瘤科科長成田善孝表示:「本研究證明有望透過微量的血液檢查替代通常影像檢查對惡性腦腫瘤進行診斷,這一點具有重要意義。如果能進一步提高精度,實施血檢診斷惡性腦腫瘤的話,就可以早期診斷並立即開始放射冶癒和抗癌藥物冶癒,從而避開高風險的腦外科手術。下面再進行反復驗證,希望實施惡性腦腫瘤早診和提高冶癒效果。」
本研究共對580份血液(血清)樣品中的microRNA進行了全面解析,其中266例爲腦腫瘤患者,314人爲無腦腫瘤對照。其中爲甄別高發惡性神經膠質瘤,又分別對157例惡性神經膠質瘤和109例其他腦腫瘤進行了解析。
由此,鑑定出了在惡性神經膠質瘤中濃度明顯發生變化的多種microRNA。透過組合分析其中3種,建立了可判斷惡性神經膠質瘤的判別式(「Glioma Index」)。
研究團隊將解析物件分爲探索組和驗證組,驗證了膠質瘤判別式的精度。最終應答惡性神經膠質瘤患者的準確判斷率達到95%(圖1),成功製成了高精度診斷模式(靈敏度95%,特異度97%)。
圖1:Glioma Index
另外,在根據惡性神經膠質瘤的組織類型和惡性程度(等級)實施的驗證中也應答,能將100%的II級星形細胞瘤、100%的II級寡樹突膠細胞瘤、90%的III級星形細胞瘤、100%的III級寡樹突膠細胞瘤以及93%的膠質母細胞瘤患者組診斷爲陽性,II級患者組也能以高精度診斷出陽性(圖2)。
圖2:利用Glioma Index按照惡性神經膠質瘤的組織類型實施的驗證
此外,在109例惡性神經膠質瘤以外的腦腫瘤檢測中,運用該判別式成功將100%的室管膜瘤和毛細胞型星形細胞瘤等腫瘤、93%的中樞神經系統原發性惡性淋巴瘤、89%的腦轉移瘤、91%的腦膜瘤和神經鞘瘤以及100%的頭部外傷和腦梗塞患者組診斷爲陽性,但2例脊髓神經鞘瘤均診斷爲陰性。這種膠質瘤判別式有望在包括惡性神經膠質瘤在内的腦腫瘤診斷中派上用場(圖3)。
圖3:利用Glioma Index驗證惡性神經膠質瘤以外的腦腫瘤
膠質母細胞瘤、中樞神經系統原發性惡性淋巴瘤和腦轉移瘤作爲高發腦腫瘤,有時僅從影像上難以區別。因此,研究團隊利用與膠質瘤判別式相同的統計方法,建立了辨別這3種腫瘤的microRNA組合判別式(「3-Tumor Index」)。組合判別式由48種microRNA構成,將解析物件分爲探索組和驗證組進行了精度驗證應答。該模式準確判斷了94%的膠質母細胞瘤、50%的中樞神經系統原發性惡性淋巴瘤和80%的腦轉移瘤。上述結果表明,儘管中樞神經系統原發性惡性淋巴瘤的診斷精度比較低,但對膠質母細胞瘤和腦轉移瘤仍有望利用microRNA進行診斷(表1)。
表1:利用3-Tumor Index驗證惡性神經膠質瘤以外的腦腫瘤
發表論文
■論文題目:Assessment of the Diagnostic Utility of Serum MicroRNA Classification in Patients with Diffuse Glioma
期刊:《JAMA Network Open》
URL:https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2757252
文:JST客觀日本編輯部翻譯整理