线虫芯片，用尿液就可初筛癌症

文/陈根

即便是现代医学如此发达的今天，癌症作为由基因突变导致的细胞异常增殖，依然全球主要死亡原因之一，也是严重危害人类健康的重大公共卫生问题。根据世界卫生组织的数据预计，2020年全球癌症患者约为1.35亿。亚洲约占全球新增癌症患者的48.4%，2020年中国癌症患者人群超过3200万。

值得一提的是，中国恶性肿瘤的发病率低于北美、欧洲、澳大利亚等发达地区，但死亡率却领先于发达地区。在过去的20年，美国患癌人群总死亡率已经下降25%，而中国的癌症发病率和死亡率仍处于上升态势，未见拐点。

其中一个重要原因，就是我国对肿瘤的早诊早治认知不足，缺乏有效的筛查手段，患者就诊时大多数为中晚期，治疗预后差，导致我国肿瘤治疗效果远不如西方国家。在充分有效且副作用低的癌症治疗技术被被开发出来之前，癌症的早期筛查和早诊早治是提高癌症治疗效果的关键。

毕竟，癌症越早被发现，癌症患者生存的可能性就越大。通常，三分之二在早期发现的癌症都能够通过手术等方法治愈。但若在晚期被发现，80%的癌症就已经发展为绝症。因此，通过早期的筛查，及时发现癌症病变并进行规范治疗，对于降低癌症的发病率和死亡率具有积极意义。

但事实上，要在早期通过筛查检测出癌症却并不容易，在还没有出现癌症症状的时期，新形成的癌细胞很微小，且被成千上万的健康细胞所掩盖，极具隐匿性，很难被发现。因此，早期的癌症筛查通常需要经过医学影像学检查、内镜检查等技术手段，但这对于癌症筛查来说无疑造成了极大的不便。

现在，通过一种名为线虫的生物，科学家们创造出一种独特的肺癌检测设备：一个装满这些小动物的芯片。线虫，又名秀丽隐杆线虫，其中，癌症患者的尿液有特殊的气味，而线虫的嗅觉灵敏度比人类高100倍，且具有远离健康者尿液趋近癌症患者尿液的特性。

因此，理论上来看，只需要向检测者尿液中投放大量线虫，再观测线虫的走向就可以做出诊断。基于此，研究人员制作了一个装满线虫的芯片。

这款芯片由硅树脂弹性体制成，中心有一个小室，有两个通道通向两个井，在芯片的两端各一个。线虫则被放置在中心室中，而一滴健康的肺细胞被放置在一个孔中，一滴肺癌细胞被放置在另一个孔中。

根据研究人员的推算，线虫将沿着任一通道向它们选择的孔移动——其中更多的蠕虫向培养的肺癌细胞滴液移动。

结果显示，只用了大约一个小时，就有更多的蠕虫向癌症细胞培养物移动，研究人员发现他们的设备最终在检测肺癌样本方面的准确率为70%左右，而这就有可能为比目前使用活组织检查和成像技术提供更早、更准确的检测。