癌症治療未來 10 年的廣闊前景

腫瘤幹細胞理論認為一位特定患者的全部癌細胞只有一小部分被稱為腫瘤幹細胞，它們負責形成和維持腫瘤並引發其在體內擴散到遠處（轉移）。研究者認為腫瘤幹細胞在生物學上與所謂的普通癌細胞不同，因為它們能夠自我更新並形成不同的癌細胞亞型，就像正常的幹細胞能產生不同的器官和組織。

該理論也表明腫瘤幹細胞對化療更加耐受，因為它們擁有特異性蛋白能夠清除和修復 DNA 損傷。據認為，這可能就是為什麼一些腫瘤在開始縮小後又重新長出來。因此，需要專門攻擊腫瘤幹細胞的治療方法來減少複發，阻止轉移並治療侵襲性最高的腫瘤。

腫瘤幹細胞生物學的新見解正為不久的將來這種方法的發展提供指導性作用。研究人員正在探索多種策略來消滅腫瘤幹細胞，例如針對特定的分子途徑（例如 Notch, Hedgehog），腫瘤幹細胞表面蛋白和腫瘤微環境。

被稱為下一代測序 (NGS) 的先進基因組技術正準備徹底改變個體化用藥。與舊技術相比，NGS 允許更快和更加便宜的測試。例如，人類基因工程歷時 13 年，耗資 13 億於 10 年前完成，但用新技術一個人的全基因組可以只用幾天，花費 5000 美元就完成測序。NGS 的另一優點在於它可以發現某些類型的腫瘤相關基因的變化，而用另一技術不能探測出。它甚至可以用來進行單個細胞的分子分析。這為在腫瘤形成和進展期間發生的遺傳變異類型提供獨特的新見解。

NGS 作為診斷工具和個體化治療的篩選手段同樣具有廣闊的前景。小型 NGS 機器已經可以在醫院實驗室使用。然而，在這些技術廣泛實施前有許多技術、監管、倫理和成本上的問題有待解決。

液體活檢

雖然癌症被認為是起源於單個異常細胞，但是隨著時間的推移，會明顯出現細胞亞群，可以根據他們攜帶的特異性基因變異區分他們。這種現象能對癌症治療的成功產生重要影響，尤其是在依賴組織活檢以確定患者是否是針對特定靶向藥物的候選人的方法時。

例如，通常醫生通過活檢收集癌組織的微小薄片進行分子測試。這種組織薄片可能會也有可能不會代表存在於腫瘤不同區域甚至在絕大多數腫瘤細胞中的所有突變。這就解釋了為什麼有些患者的特異性突變試驗陽性，產生耐靶向那些突變的療法。然而，新方法可能能夠解決這一挑戰。

不同於潛在痛苦和有風險的組織活檢，新方法 -- 液體活檢，僅需要收集幾滴血液。使用先進的技術來計算和提取血樣中稀少的循環腫瘤細胞。由於腫瘤脫落下多個細胞進入血流，這種方法可能要比從腫瘤局部進行傳統活檢提供更完整的分子圖像。

患有更大、生長更快的癌症的患者血液中循環腫瘤細胞的水平越高，醫生可將循環腫瘤細胞水平作為實時、無創監測患者治療反應的尺度，可藉此暫停無效治療。然而，近期的研究質疑是否在循環腫瘤細胞數量增加後變更治療方案能改善預後。其他研究表明分析循環腫瘤細胞中的基因變異能為患者選擇合適的靶向藥物，使預後達到最佳。

循環腫瘤 DNA 和 RNA 可能有助於指導治療決策

近期，液體活檢理念延伸到檢測、捕獲、分析循環腫瘤 DNA(ctDNA) 和腫瘤 microRNA、在血流中自由浮動的腫瘤細胞遺傳物質的微小片段。近期研究表明，ctDNA 檢測可用於患者護理的所有階段 -- 從發現、診斷至選擇治療方案和監測疾病進展。由於 ctDNA 水平與生存期呈顯著負相關，其檢測可能會用於快速評估癌症進展和患者的生存幾率。ctDNA 分析也可對腫瘤進展和治療期間出現的新基因突變進行實時監控並選擇最佳治療方案。

大約十年前，研究人員發現 microRNAs 異常（分子阻止細胞製備特異性蛋白）與癌症的發生和發展相關。後續研究發現 microRNA 分析一種前景好、成本效益高的方法，可以確定患者的腫瘤類型，評估腫瘤生長速度，監測治療反應和檢測複發。

儘管這些方法都在深入研究中，臨床上常規和廣泛使用液體活檢前有必要進行大規模的臨床試驗以確認。

小能量：納米

納米技術指使用納米級材料，例如，DNA 雙螺旋有 2 納米寬，流感病毒約 100 納米長，紅細胞直徑大約為 6000 納米。納米大小的物體小到它們甚至不能通過常規光學顯微鏡看到。

首個納米藥物治療癌症。在過去的幾十年里納米技術走過了漫長的道路並且它為癌症治療帶來廣闊的前景。首個以納米粒子為基礎的癌症治療藥物 -- 紫杉醇於 2005 年被美國 FDA 批准用於乳腺癌治療並在近期批准用於肺癌和胰腺癌治療。許多以納米技術為基礎的治療在臨床試驗中被檢測，包括治療癌症的首個納米粒子傳遞基因。

改善癌症治療的廣闊的前景。科學家現在使用各種適於醫療用途的材料，包括金，碳，甚至病毒來使納米粒子變成不同的形狀（球，棒，貝殼）和大小。抗癌藥物能夠載入至納米顆粒中，納米顆粒的表面可塗有分子如抗體來引導納米粒子附著於腫瘤細胞。

納米顆粒也可通過化學編程來釋放它們的有效載荷使其僅對接或進入癌細胞。這種靶向和定時釋放使藥物集中於腫瘤內。對於一位患者，這意味著副作用更少和藥物的需要量更少。納米顆粒塗覆一種叫 PEG 的化學物來防止免疫系統的攻擊，延長其在血液中的壽命。

納米技術有助於癌症檢測。納米顆粒也正在研究用於癌症的早期檢測和診斷。在血液中，塗覆有抗體的金納米棒附著於癌症特異性生物標誌物已被證明是一種檢測癌症（即使是早期癌症）的廉價和靈敏的方法。特異性納米粒子靶向進入腫瘤中可促使癌細胞數量增加並釋放生物標誌物。

因此，血液中生物標誌物升高可能能更早地檢測到腫瘤。癌症定向鐵氧化物納米顆粒具有磁性，使其適合用作成像劑。他們可以在 MRI 掃描時精確地找出癌症區域，外科醫生藉此手術切除腫瘤。

健康 IT 的最新進展有可能改善未來十年癌症患者的治療和預後。目前幾乎癌症治療的每一個方面都基於參與臨床試驗的約 3％的患者收集的信息。但開發新的健康技術為從每一位患者身上總結經驗提供了平台。這些研究大數據的工具使得彙集、分析和學習廣泛的醫療數據（電子健康記錄，基因測試的結果等等）成為可能，同時保護患者個人數據的安全性和保密性。

此外，這些技術保證能幫助削減大量並不斷增長的癌症研究數據和指南網站，為醫生提供癌症治療的參考意見，使其個性化到每個患者及其腫瘤的獨特特性。

兌現這一承諾的項目已經在研發，包括 ASCO 自己的 CancerLinQTM。未來十年，隨著這些技術的不斷出台，他們可能為癌症治療帶來非常廣闊的前景，提高每個癌症護理的質量和效率，產生比以往任何時候都新穎、更有價值的研究假設，繪製規模和範圍空前的癌症數據體系。