前列腺癌仍然是全球男性癌症相关死亡的主要原因之一。在美国，它是男性最常见的癌症诊断。管理前列腺癌的持久挑战之一是缺乏能够可靠检测早期肿瘤的精确生物标志物。
现在，瑞典、英国和中国的科学家合作，发现了一组有前景的、精确的、新的生物标志物——这些生物标志物可以在简单的尿液样本中找到。他们的突破性发现发表在《癌症研究》杂志上，表明将新兴的生物医学技术与人工智能相结合，可能对早期癌症诊断产生重大影响，甚至可能远远超出前列腺癌筛查。
人工智能和尿液样本揭示早期癌症
早期癌症诊断至关重要，但众所周知其难度很大，这主要是因为目前仍缺乏可用于常规临床方法测量的可靠生物标志物。复杂性的一部分在于生物学本身：肿瘤涉及数千个基因之间相互作用的变化，这些相互作用不仅因患者而异，甚至在同一肿瘤的不同区域也会有所不同。
为了解决这一挑战，研究团队构建了前列腺癌的数字模型，绘制了数千个单个肿瘤细胞中所有人基因的mRNA活性。重要的是，他们能够精确确定每个细胞内癌症的位置和严重程度。
然后，他们利用人工智能筛选了大量数据，寻找可以作为可靠生物标志物的蛋白质。这些候选生物标志物随后在近2000名患者的血液、前列腺组织和尿液样本中进行了分析。
他们的发现令人鼓舞：尿液中存在一组生物标志物，它们能高精度地指示前列腺癌的存在和严重程度。根据研究人员的计算，这些标志物甚至优于目前临床实践中使用的血液生物标志物——前列腺特异性抗原 (PSA)。
“在尿液中测量生物标志物有很多优点，”该研究的主要研究员、瑞典卡罗林斯卡学院的研究员米卡埃尔·本森在一份新闻稿中说。“它是无创、无痛的，甚至可以在家中进行。然后可以用常规方法在临床实验室中分析样本。”
阅读更多：前列腺癌新手术可减少一些不良副作用
为什么当前癌症检测方法不足
目前前列腺癌筛查的标准主要依赖于测量PSA水平的血液检测。虽然PSA水平升高可能预示着前列腺癌，但它们也可能由良性前列腺增生（BPH）或感染等相对无害的疾病引起。
筛查确实有助于在早期发现癌症，此时治疗通常更有效。然而，如果PSA检测或后续检查结果异常，通常会导致进一步的程序，如前列腺活检。
但PSA血液检测有其缺陷。它可能产生假阳性——没有癌症时出现异常结果——或假阴性，即存在癌症但未被检测到。即使筛查成功发现前列腺癌，也并非总能明确癌症是否具有侵袭性并需要治疗。这种不确定性有时会导致过度诊断和过度治疗，使男性遭受不必要的手术和焦虑。
下一步：更好的癌症筛查和治疗
本森在新闻稿中表示：“新的、比PSA更精确的生物标志物可以为前列腺癌男性带来更早的诊断和更好的预后。”“此外，它还可以减少健康男性不必要的前列腺活检数量。”在该研究之后，大规模临床试验已作为研究的下一阶段正在计划中。
除了明显的应用之外，研究人员还希望他们的发现可以扩展到诊断之外。同样的知识可以帮助识别新的药物靶点，这些靶点的蛋白质水平可能作为伴随诊断，以个性化整体癌症治疗。
如果这些尿液生物标志物在未来的研究中兑现其承诺，那么更早、更准确的前列腺癌筛查可能很快就会像上厕所一样简单——而且无痛。
阅读更多：过去20年美国癌症死亡率下降
文章来源
我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源，我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源
美国癌症协会：前列腺癌能早期发现吗？
美国癌症统计：按诊断分期划分的前列腺癌发病率
