不管是哪個患者，一聽到“活檢”二字，心里總會很有壓力。因為這個詞出現最多的場景是癌癥的診斷。顧名思義，“活檢”就是從患者身體上取一部分細胞或者組織，做全面深入的檢查，最終確定病情。

實際上，活檢已經伴隨人類近1000年了。據記載，活檢最早是阿拉伯醫生Abulcasis（1013-1107）發明的。活檢的好處是，允許醫生從病灶組織學結構對病情做出判斷。當然，隨著近幾年測序技術的發展，醫生還可以給患者組織測序，進而做出更加精確的診療。

但是，隨著對腫瘤研究的深入，科學家發現在癌癥的診療中組織活檢有一定的局限性。第一，癌癥有異質性，對于已經發生轉移的癌癥患者而言，僅僅取某個部位的癌組織，并不能反映患者整體的情況，但是，對所有的癌組織都取樣又不好操作；第二，有些患者自身的情況決定了他不適合組織活檢；第三，有些腫瘤在受到手術的擾動之后，有加速轉移的風險；第四，即使所有的條件都適宜，組織活檢的滯后性對患者的治療也是不利的。

直到體液活檢的出現，上面的問題不僅得到了解決，而且癌癥的診斷時間還被提前。這也是《麻省理工大學科技評論》將體液活檢評選為“2015十大突破”的原因。

體液活檢就是通過血液或者尿液等對癌癥等疾病做出診斷。本文主要討論體液活檢在癌癥診療中的應用。目前對體液活檢檢測內容主要包括檢測血液中游離的循環腫瘤細胞（CTCs）、腫瘤DNA（ctDNA）、循環RNA（Circulating RNA）和外泌體（攜帶有細胞來源相關的多種蛋白質、脂類、DNA、RNA等）。其中ctDNA、RNA和外泌體是腫瘤自身分泌，或者腫瘤細胞死亡時釋放的物質。

上述四種物質均可進入腫瘤內部生長的血管，最終實現在全身循環。這是醫生可以通過靜脈血檢測這些物質存在的理論基礎。

據摩根大通預測，癌癥的體液活檢是一個千億美元級的大市場。所以有眾多公司紛紛加入體液活檢的隊列，例如上個月獲得8000萬美元融資成立的Codiak BioSciences，竟是以今年6月份在《自然》雜志上發表的研究成果為基礎建立的。新技術轉化速度讓人咋舌，Codiak首輪融資的額度也反應出資本對體液活檢領域的青睞。

.專注于CTCs和ctDNA的Biocept

2014年上市的Biocept主要從事于肺癌、結直腸癌、胃癌、乳腺癌和黑色素瘤的診斷與指導治療。Biocept依托自身的技術平臺，分析血液中的CTCs，以及CTCs和血液中的DNA，對患者的癌癥做全面、實時、精準的評估，為醫生的治療提供指導性意見。

CTCs在患者的血液中的含量實際上是極低的，大約每100萬個血細胞（約1ml血液）中才混雜著1個腫瘤細胞。因此從血液中捕獲CTCs技術難度極高。這一技術跟免疫治療原理十分類似，依靠具有癌細胞特異性的抗體識別癌細胞表面的抗原，從而達到捕獲癌細胞的目的。

目前的研究認為，通過分析患者血液中CTCs的數量變化，可以判斷患者癌癥的進展程度，以及患者對治療的響應情況。目前專注于CTCs診斷的公司還有Janssen Diagnostics，Qiagen，Epic Sciences，CytoTrack等。

通過ctDNA分析患者癌癥的基本情況是近些來依托基因測序技術發展起來的檢測手段。ctDNA是癌細胞死亡時產生的DNA碎片，攜帶了大量癌細胞的信息，因此通過分析血液ctDNA，可以了解患者癌細胞的突變情況。這些突變的信息能夠反映患者體內癌癥的進展情況，以及可以為患者選擇合適的治療藥物。

實際上，ctDNA吸引大眾眼球的另一個主要原因是，它有可能做到在臨床癥狀出現之前，判斷一個人是否患有癌癥。換句話說，ctDNA檢測吸引人的地方在于，它有可能成為一種“早發現”的技術手段。由于在癌癥的早期，死亡破裂的癌細胞較少，所以對檢測手段的精度要求極高。目前，包括產前診斷之父、香港中文大學教授盧煜明在內的多個團隊在內，都在全力研究這種革命性的檢測手段。

ctDNA檢測的研究歷程也是十分曲折的。1948年首次在人體血液中發現DNA和RNA是ctDNA檢測的最初源頭；緊接著是1973年發現疾病患者血液中的DNA水平要高于正常人，這就意味著可以通過血液中簡單的DNA分析可以做初步的疾病篩查；直到2013年研究人員開發出靈敏度極高的基因檢測技術，使檢測血液中微量DNA的突變成為可能，至此依托于基因檢測的體液活檢才成為了現實。

目前專注于ctDNA檢測的體液活檢公司還有Genomic Health，Guardant Health，Personal Genome Diagnostics和Pathway Genomics等。

.體液活檢黑馬Codiak BioSciences

當我看到Codiak BioSciences于11月17日宣布成立時，我心中不得不暗暗驚嘆，“Codiak實在是太牛了！時隔半年就實現了技術轉化。” Codiak的科學創始人、安德森癌癥中心癌生物學主任Raghu Kalluri于6月24日在《自然》上刊文稱，胰腺癌癌細胞外泌體（exosomes）中包含的一種蛋白有可能可以作為一種非侵入性診斷和篩查處于適合手術治療階段的早期胰腺癌。

據Kalluri介紹，基于外泌體的胰腺癌檢測手段特異性和敏感性非常高，更重要的是它可以將慢性胰腺炎與早期或晚期胰腺癌區分開來。素有“癌癥之王”的胰腺癌，一直是個讓人聞風喪膽的疾病。Kalluri團隊這一發現，無疑是一個巨大利好消息。難怪Codiak在成立之初便能夠獲得高達8000萬美元的融資。

那么外泌體是個啥玩意？就是上圖中大細胞分泌的或者破裂之后產生的小泡泡。如果你有搖晃比較粘稠的液體的經歷，肯定就對外泌體不陌生。瓶裝的粘稠液體（比如蜂蜜），長時間靜置之后，在瓶子的上方會空出一個巨大的空間。這就是個“大細胞”，如果你劇烈晃動，在蜂蜜里面就會形成很多小泡泡，這就是“外泌體”。

由于外泌體如此的小，直徑只有幾十納米，研究人員在1981年才注意到這小家伙的存在，直到1987年它才有自己的名字“exosomes”。近年來外泌體的研究在癌癥領域大放異彩，它之所以能夠作為癌癥的診斷工具，是因為外泌體中攜帶著癌細胞的DNA、RNA和蛋白質等信息，通過分析外泌體可以直接獲得癌細胞的基本信息。據Kalluri介紹，外泌體的另一個優點在于，與CTCs相比，外泌體的采集不需要大量的血液（還記得每毫升血液里面大約只有1個腫瘤細胞么）；而且研究表明，即使在冷庫里保存30年的血液，也可以用于分離和檢測外泌體。

目前還有Exosome Diagnostics和Exosome Sciences在開展外泌體的研究。

最后想說的是，盡管體液活檢的前景很誘人，但是看上去回報越高的領域，風險也是很高的。各種疾病檢測診斷的方法研發經費非常高，達到甚至超過藥物研發的經費。據MIT商業評論報道，Foundation Medicine為了開發體液活檢已經花掉了近2億美元，現在仍在以每季度數百萬美元的速度消耗著投資人的資金。

尤其是2013年美國最高法院規定基因作為一種自然存在的事物，不能被申請專利。現在這一規定已經延伸到了體液活檢。這就意味著Codiak發現的診斷胰腺癌的蛋白不不受專利保護，其他的企業和個人也可以通過其他的方式檢測這種蛋白。

巨額的投入，加上研發的風險，最后是失去了專利的保護，給企業提出了更高的要求。畢竟這個時候，只有研發出最有效的檢測手段，才能讓自己成為行業的佼佼者。(生物谷 Bioon.com)