Transforming Early Cancer Detection outside Secondary Care Through Emerging Diagnostic Technologies
本次前瞻性扫描指出,尽管新兴的基于生物标志物和人工智能驱动的技术在基层医疗和社区环境中检测通用癌症症状方面展现出潜力,但该领域仍主要处于早期实验室验证阶段,在临床证据和实施准备度方面存在显著差距。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性,请参阅原始论文。 阅读完整免责声明
想象一下,人体就像一座繁忙而古老的城市。多年来,寻找隐藏在阴影中的麻烦制造者(即躲藏起来的罪犯)的唯一方法,就是等待他们在市中心(医院)引发大规模骚乱后,再派出一支专门的特警队去调查。这就是我们目前捕捉大多数癌症的方式:等待明显的、响亮的症状出现,但这通常意味着“犯罪”已经扩散了。但如果有一种方法,能在麻烦制造者刚把纸条塞进门缝、在骚乱开始前很久就发现他们呢?这就是“癌症早期检测”的梦想。科学家们目前正在搜寻新的、高科技的“搜救犬”和“数字间谍”,以便在人们甚至还没感觉到生病时,就能发现癌症的早期迹象。一个巨大的问题是:我们能否将这些高科技工具从繁华拥挤的市中心(医院)转移到当地的社区商店,甚至是人们自己的家中(基层医疗和社区环境)?如果我们能做到这一点,我们或许能更早地抓住麻烦制造者,从而挽救生命并保持城市的平稳运行。
这篇论文就像是一次大规模的“地平线扫描”,这是一个高级术语,指的是一场组织极其严密的寻宝活动。来自纽卡斯尔大学的一个研究小组决定观察科学的地平线,看看正在制造哪些用于早期发现癌症的新工具,特别是针对那些难以察觉的复杂癌症。他们想知道:工作坊里有哪些新奇的小玩意?它们准备好在医生诊所或家中使用了吗,还是仍然仅仅是蓝图?
该团队搜寻了2于2020年以来的科学文献和临床试验注册库,筛选了超过5,000条记录。经过大量的仔细分类,他们发现了196项研究,描述了169种不同的技术。其中,有67项专门用于捕捉“通用型”癌症——即那些因为没有特定位置或明确预警信号而难以被发现的癌症。
以下是他们在宝箱中发现的内容:
“搜救犬”(生物标志物)
他们发现最常见的工具是“基于生物标志物”的技术。可以将这些想象成能够嗅出癌症细胞留下的微小化学线索的搜救犬。最受欢迎的“嗅探器”是寻找血液、血浆或血清中的线索。在67项通用癌症技术中,有36项仅仅是在寻找这些化学线索。然而,大多数这些搜救犬仍处于“幼犬训练”阶段。研究人员使用了一个名为“技术成熟度等级”(TRL)的量表来对它们进行评分。大多数生物标志物工具都处于 TRL-4 阶段,这意味着它们正在实验室环境中进行测试,但尚未在现实世界中进行尝试。只有极少数处于 TRL-5(在更真实的模拟环境中测试)或更高水平。
“数字间谍”(人工智能与算法)
第二组工具是“数字间谍”——人工智能(AI)和计算机程序。这些工具利用机器学习来观察数据中的模式,比如像侦探一样将患者的症状、血液检测结果和年龄联系起来。大多数AI工具也处于 TRL-4 阶段,意味着它们仍处于开发的早期阶段。有趣的是,一些数字间谍与化学搜救犬结合在一起,组成了一个超级团队,但它们很少单独使用。
“家用套装”(样本类型)
一个主要目标是寻找可以在家或在当地诊所使用,而无需前往医院的工具。研究人员观察了这些工具需要什么样的“证据”。
- 血液、血浆、血清: 绝大多数测试(36项生物标志物测试中的32项)都需要血液样本。虽然你可以在当地诊所抽血,但这并不完全算是一种“自助式”家用套装。
- 唾液和尿液: 只有极少数测试(仅三项)使用了唾液或尿液,而这在家里收集要容易得多。一项测试甚至使用尿样来寻找特定类型的癌症,另一项则使用了唾液。
- 结论: 论文指出,尽管这项技术令人兴奋,但大部分技术更适合用于医生诊所或实验室,而不是放在个人的洗手间柜台上。
“目标”(癌症类型)
研究人员注意到,这些新工具并不是平等地针对所有类型的癌症。它们高度集中在特定的一个群体上:肺癌、结直肠癌、胰腺癌、肝癌、食道癌以及“多癌种”(同时监测多种癌症的工具)。这些是开发者目前优先关注的目标。
现实检查
这篇论文非常明确地指出了一点:我们还没有到达那里。虽然整个领域非常“活跃”且充满希望,但证据仍处于早期阶段。作者指出,在我们广泛使用这些工具之前,仍有巨大的差距需要填补。我们还不确定它们在真实患者身上是否能完美运作(临床有效性),如果检测结果呈阳性该如何处理(下一步该做什么?),以及它们是否对不同背景的人群都公平。此外,关于如何将这些新工具融入我们现有的医疗体系而不引起更多混乱,也存在疑问。
简而言之,这篇论文描绘了一个非常繁忙的建筑工地。有67份新的蓝图用于捕捉癌症早期,它们看起来非常有前景。但目前,大多数仍是在工作坊中(TRL-4)建造中的状态。通过简单的居家测试来捕捉模糊癌症早期的梦想是可能的,但论文表明,我们需要再等待一段时间,进行更多的测试,并确保这些新工具在投入现实世界之前已经准备就绪,然后才能将其分发给每一个人。
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