2018年夏天，49岁的明星多尔比埃(Dolbier)来到马里兰大学格林鲍姆癌症中心(University of Maryland Greenebaum Cancer Center)，她的左肺上有一个大肿块。她所患的晚期肺癌的5年生存率是6%，这是她这种从未吸烟的病人中最常见的类型。另外，沭鸣平台登陆她可能要经历一个痛苦的活组织切片手术——医生通过她的胸壁从她的肺中取出组织，然后等待数周的结果。
因此，当多尔比耶与她的新肿瘤学家会面时，她惊讶地得知，医疗中心是一项研究试验的一部分，该试验将分析肿瘤在她血液中脱落的癌症DNA的微小片段。硅谷一家名为Guardant Health的公司进行的新测试结果在一周内就出来了。他们透露，她是15%的EGFR基因突变的肺癌患者中的一员，这使得她有资格获得一种新的药物治疗，而就在四个月前，这种药物刚刚被批准用于晚期非小细胞肺癌患者。
该药物是新一代靶向治疗的一部分，根据患者独特的生物学特性发挥作用。部分得益于这些药物治疗，美国癌症协会(American Cancer Society)在今年早些时候宣布，癌症死亡率在2016年至2017年期间出现了最大的单年降幅。特别是，人们死于肺癌的人数在减少，肺癌是癌症死亡的主要原因，在2019年，美国有近143000人死于肺癌。
一年半之后，Dolbier的新药使她远离了癌症。
“我现在过着正常的生活，因为我们能够发现我有一种特殊的突变，沐鸣平台登录线路有一种特殊的药物我可以服用，”住在马里兰州埃利科特市的多尔比尔说。
Dolbier是精准医疗在肿瘤领域潜力的典型代表，这是一个快速发展的领域，医生利用病人的DNA来更好地了解是什么导致了他们的疾病，并开出个性化的药物治疗处方，而不是求助于一种放之四海而皆准的治疗标准。去年，超过24种此类药物获得了批准。分析人士预测，在未来两年内，新型个性化治疗的数量将超过普通人群。到2020年，已经有30种癌症的靶向治疗药物。
作为这一创新旋风的一部分，更多的癌症中心正在建立基因测序实验室，更多的肿瘤学家建议患者对肿瘤组织进行基因测序。然而，科学家们也希望从血液中了解癌症的更深层次的秘密，他们认为血液可以提供关于病人癌症复杂性的更全面的信息。
“肿瘤可能会告诉你一件事，然而，并不是所有体内的肿瘤都有相同的基因改变，而且它们在治疗后会不断发生变异，”波士顿达纳-法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)的肿瘤学家帕西·贾尼(Pasi Janne)说。“肿瘤可以向血液中释放遗传信息，并总结出在所有不同癌症中全身发生的情况。治疗的方向可能取决于此。珍妮解释说，目前有五种经过批准的治疗肺癌基因亚型的精准药物。
“我们现有的技术是成像扫描和外科组织活检。两者都是强大的，但都是有限的，”马萨诸塞州剑桥布罗德研究所(Broad Institute)郭士纳癌症诊断中心(Gerstner Center for Cancer Diagnostics)副主任维克托·阿达斯坦森(Viktor Adalsteinsson)说。“成像不能看到最小的癌症，并可能导致不确定的结果。外科活检是侵入性的和痛苦的，不能重复整个护理。《自然·医学》杂志2018年的一项研究显示，多达30%的非小细胞肺癌患者没有足够的组织进行标准检测。
除了识别患者的基因突变以选择治疗方案外，肿瘤学家还在检查患者术后的血液，以确定是否所有的癌症都在手术中被切除了。“传统上，我们没有可靠的方法知道手术是否得到了所有，”阿达斯坦森说。“这是一个重大的挑战，因为我们不知道哪些癌症残留患者可以受益于额外的治疗，如化疗或放疗。”“这项新技术的目标是，在一个新肿瘤长得足够大，可以通过常规扫描再次看到之前，以及在治疗可能更有效的时候，识别复发癌症的DNA存在。”
但这一领域等待已久的最大进展是在早期阶段发现癌症的能力。如果这项技术得以发展，验血将成为年度体检的一部分，告诉我们癌细胞何时首次出现在体内，何时最容易治愈。成立于硅谷、旨在开发这种早期探测技术的初创公司GRAIL，在2016年的启动仪式上备受瞩目，已经筹集了超过16亿美元的风险资本，得到了杰夫贝佐斯(Jeff Bezos)和比尔盖茨(Bill Gates)等科技巨头的支持。
尽管GRAIL的第一个产品距离到达医生的办公室还有几年的时间，但是超过50家公司正在所谓的“液体活检”市场中工作，预计到2024年将达到30亿美元。基因测序最早的商业应用出现在大约十年前，用于现在被广泛称为“非侵入性产前测试”。“测序仪可以分析母亲血液中的胎儿DNA，并在怀孕9周后检测出婴儿患唐氏综合症和其他几种遗传病的风险。”科学家们还发现，这项技术可以标记出母亲的癌症。
2018年，瑞士制药公司罗氏(Roche)是第一家获得FDA批准的公司，该公司进行了一项液体活检测试，以识别一种肺癌突变，从而为一种新药选择患者。一些最新的竞争者正在利用下一代测序技术的优势，通过同时研究多种基因和多种癌症来扩大研究范围。
去年10月，Guardant公司向美国食品和药物管理局(FDA)提交了Guardant360测试，通过分析70多种癌症基因来确定治疗方案。该公司正在研发另一种治疗癌症复发的产品。《美国医学会杂志》(JAMA) 2018年对接受组织和血液检测的非小细胞肺癌患者进行的一项肿瘤学研究发现，与仅检测组织的47例患者相比，Guardant test检测出了82例患者的重要突变。同年，总部位于波士顿的基因检测公司Foundation Medicine获得了FDA的“突破性设备”认证，沭鸣平台登陆加快了液体活检测试的批准，该测试将分析324个基因和生物标志物，为转移性癌症患者的治疗提供信息。
美国马里兰州弗雷德里克国家癌症研究实验室(Frederick National Laboratory for Cancer Research)和俄勒冈州波特兰普罗维登斯圣约瑟夫健康分子基因组学实验室(Providence St. Joseph Health Molecular Genomics Laboratory)的科学家正在开展一项新测试的研究。圣地亚哥的Epic Sciences公司正在开发一种液体活组织检查技术，可以追踪随着癌细胞的进化而发生的基因变化。当病人对特定疗法产生耐药性时，这一知识将提醒肿瘤学家，并应改变治疗方法。
“检测可能导致耐药性的机制的能力在血液中可能比在组织中更好。弗雷德里克国家癌症研究实验室(Frederick National laboratory for Cancer Research)的分子特征实验室(molecular character laboratory)主任p·米基·威廉姆斯(P. Mickey Williams)说:“观察血液中所有的转移位点。”《自然医学》(Nature Medicine)杂志在2019年对42名胃肠道癌症患者进行的一项研究发现，液体活检在检测这种耐药性方面要优于分析同一患者体内多种肿瘤的组织样本。专家们说，这一发现解释了为什么一些患者会对靶向治疗产生抗药性，而这种疗法在一开始可能对他们很有效。
尽管液体活检有望改变癌症治疗，但一些专家表示，这项技术仍有一些问题有待解决，尤其是在早期检测方面。例如，并不是所有的癌症在血液中以同样的方式释放DNA，而且这些癌症的迹象可能很难发现，俄勒冈州波特兰市普罗维登斯癌症研究所的分子病理学家Carlo Bifulco说。另一个挑战是，基因测序技术非常敏感，它可以识别出健康人群中对健康没有威胁的基因突变。
“会发生多少次假警报?”加利福尼亚州拉荷亚市斯克里普斯研究转化研究所主任埃里克·托波尔问道。“我们的细胞有如此多的突变，但很少有突变会变成癌症。我不希望它们导致很多不必要的焦虑和昂贵的诊断评估。托波尔说，更实用的方法是利用基因测试来识别高危病人，然后利用血液测试来进一步筛选他们。“当癌症扩散时，人们会死于癌症。如果你能在显微镜下观察到它，在通过医学扫描看到任何物质之前，那将是一个伟大的故事。但我们还没到那一步。”
然而，根据GRAIL的领导，我们真的很接近了——就在一两年后。“我们可以通过早期发现，在降低死亡率方面产生巨大影响，”首席医疗官兼对外事务官约书亚•奥弗曼(Joshua Ofman)表示。他说:“我们的测试旨在检测任何癌症，以及它在体内的位置。”“我们的目标是把假阳性率控制在1%以内，我们已经超越了这个目标。该公司正在使用一种观察甲基化(基因如何表达)的技术，并结合机器学习算法来对非癌症信号进行分类。该公司计划在今年晚些时候向医生和患者返还最近的研究结果。
与此同时，液体活检已经成为晚期癌症患者主流医学的一部分。“许多癌症患者不知道还有另一种方法可以跟踪他们的癌症病程。不需要进行器官活检、核磁共振成像或CAT扫描，你可以给一管血，”Topol说。“你想做什么?”