徐瑞华在国家科学技术奖励大会现场
1月10日,中山大学肿瘤防治中心主任、院长、教授徐瑞华作为第一完成人主持的“消化系统肿瘤分子标志物的发现及临床应用”项目,斩获2019年度国家科技进步二等奖。这是继2016年他主持完成的“结直肠癌个体化治疗策略创新与应用”项目荣获国家科技进步奖二等奖后,再次获此殊荣。
消化系统肿瘤往往隐匿起病,大多数患者诊断时已经是中晚期,早期诊断率低于20%。早期发现肿瘤是改善患者预后的关键。如何能提高消化系统肿瘤患者的早诊率呢?据最新统计数据,2015年我国新发肿瘤患者392.9万人,其中约40%原发于消化系统,死亡率排名前五的肿瘤中消化系统肿瘤占据四席。
徐瑞华团队首先证实细胞遗传密码(DNA)甲基化在肿瘤组织中的改变高度特异,在肿瘤发生的很早期就可以被检测到,可用于肿瘤诊断与鉴别诊断。然而这种组织检测需进行手术或穿刺活检,是侵入性有创检查,而且必须待肿瘤长到一定的程度(>1cm)被现有检查手段(B超、CT等)发现后才能实现,无法满足肿瘤早期诊断和大规模人群筛查的无创、快速、简便标准。
徐瑞华带领团队研读大量国内外研究进展,在历经艰辛、反复探求之后,终于破解一项众多科学家一直想攻克的世界性难题——通过检测少量血液中循环肿瘤DNA(ctDNA)特定位点甲基化水平,实现肿瘤早期诊断和预后预测。ctDNA相当于肿瘤细胞释放到血液中的身份指纹,由于其携带有与原发肿瘤相一致的基因改变,理论上可以利用ctDNA的变化对肿瘤进行诊断。
但是,ctDNA在血液中的含量极微,每毫升血中仅有约20ng,相当于一滴水的一亿分之一,并且混杂在大量的正常游离DNA背景中。在这么微量的ctDNA中检测单个碱基的甲基化水平,好比在机场和火车站的数百万人流中找到个别犯罪分子,其难度可想而知。
其团队突破国际上ctDNA甲基化检测的一系列技术壁垒,率先鉴定出可用于肝癌早期诊断和预后预测的甲基化标志物。早期诊断的准确率较现有常用的甲胎蛋白提高15%,还能准确预测不同患者的生存和预后,相当于揭示肝癌“身份指纹”。同时还开发肝癌甲基化诊断试剂盒,作为新技术在临床试用。目前已在超过5000例患者和体检人群中进行检测。其中在体检人群中,该方法发现10多位早期肝癌患者。
据了解,项目代表性成果发表在《自然材料》等国际权威学术期刊,研究成果写入美国NCCN指南等8部国际指南及84本英文经典专著,在全球推广应用,惠及百万余名消化系统肿瘤患者,为世界消化系统肿瘤学领域发展贡献中国智慧。
此外,徐瑞华团队还通过创建人工智能内镜辅助诊断系统,大幅提升上消化道癌的识别率,提高初级医生诊断率,缩短胃镜检查时间。
(作者单位:中山大学肿瘤防治中心)