内容摘要
市场容量
肺癌是全球死亡率和发病率最高的恶性肿瘤。目前，中国肺癌高危人群超3.2亿，约有万肺结节患者需要辅助诊断良恶性，WHO要求每年需体检1-2次。保守估计渗透率在10%，单次按照-元计算，肺癌早诊市场容量达数百亿，市场前景广阔。
技术方法
影像学技术是发现肺结节最好的方法，但是以低剂量螺旋（LDCT）为代表的影像学技术存在假阳性高、过度诊断等问题，运用液体活检等新技术联合LDCT可以提高肺癌诊断效率与收益。在癌症发生早期，体内产生大量抗体。由于抗原-抗体反应的高特异性和高敏感性，肿瘤自身抗体及含量可被准确检测到，易于肿瘤早期鉴别诊断。
1肺癌概述
肺癌是发病率和死亡率增长最快，对人群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一。年最新的全球肿瘤统计结果显示，全球总人口癌症发病率最高的是肺癌，占癌症总发病人口的11.6%，并以年26.9%的年速度增长；随着恶性肿瘤发病数持续上升，我国每年所需的相关医疗花费超过亿元。全球总人口癌症的致死率排行第一位仍然是肺癌，占癌症总发病人口的18.4%（预计将造成万人死亡）。目前，我国肺癌的疗效不是特别理想，75%的患者被发现时已处于晚期，五年生存率平均约为15%-17%。肺癌在医学上分为四期，经过规范治疗后，原位癌患者治愈的可能性近％；I期肺癌患者10年存活率达88%；III/IV期肺癌患者5年存活率仅为15%左右。因此肺癌的早期筛查诊断是减少其死亡率及延长生存率的关键因素。
目前，中国肺癌高危人群超3.2亿，约有万肺结节患者需要辅助诊断良恶性，WHO要求每年需体检1-2次。保守估计渗透率在10%，单次按照-元计算，肺癌早诊市场容量达数百亿，市场前景广阔。
2肺癌的早期诊断方法分类
肺癌早期诊断方法主要分为：影像学检查、细胞学与病理学检测、分子生物学检测。
2.1影像学检查
X线胸片：X线胸片分辨率低，病变部位易被纵隔、心脏、横膈、肋骨、椎体、女性乳腺等结构掩盖，导致肺部病灶易漏诊、误诊或显示不清。因此，目前X线胸片不被推荐用于肺癌的早期筛查。
低剂量螺旋CT筛查（LDCT）：目前研究最多的肺癌筛查方法。与X线胸片相比LDCT筛查对肺癌的检出率可提高4倍以上。但LDCT用于肺癌早期筛查也存在一定的问题和争议，如筛查是否过度、临床随访时间长、高昂的医疗费用及辐射带来的危害等。
正电子发射断层显像（PET）：PET采用18F-2-脱氧葡萄糖（18F-FDG）作代谢显像剂，来检测病变部位，可检测到出现组织代谢结构变化前的微小病灶。但与其它影像学检查一样，PET也不能作出病理诊断。由于CT的图像空间分辨率和密度分辨率更高，近年来有将PET和CT结合在一起实行同步检查（PET-CT），但PET-CT并非万能,如磨玻璃样改变是支气管肺泡癌的典型表现，由于早期肺癌细胞增殖速度慢，FDG摄取少，PET-CT大多显示不清，而且价格昂贵，尚待普及，因此不推荐PET-CT作为肺癌早期的常规筛查方法。
2.2细胞学与病理学检查
痰液的脱落细胞学：最新的痰液脱落细胞学检查可以清楚观察到痰液中细胞的核质、核仁，发现肺癌细胞，是安全可靠、无创伤性肺癌诊断的好方法。但易受病灶部位、大小、患者咳痰能力、标本处理及检验人员技术水平等因素的影响，敏感度很低。
经皮穿刺肺活检（PALB）：从肺部球形病灶直接用穿刺针吸取标本行病理学检查，是目前肺癌诊断最为可靠的手段，它不但能明确诊断，还能进行肺癌病理学分型，临床医师可依据其为患者选定科学合理的治疗方案。但在实际工作中，由于肺癌在胸腔内，部位特殊，肺部的小病灶常因呼吸而移动，定位不准、重复穿刺势必带来严重的并发症，因此PALB没有能在临床得以广泛开展。
纤维支气管镜检查：利用内镜进行肺癌诊断的方法。对肺癌高危人群，尤其是对中央型肺癌的早期筛查中可能会发挥更大的作用。但由于是有创检查，一般群众难以接受。
2.3液体活检
液体活检通过检测体液（包含外周血，其次还有唾液、尿液、胸腹腔积液等）中的循环肿瘤细胞（CTCs）、循环游离DNA（cfDNA/ctDNA）、外泌体等肿瘤来源的生物标志物这种相对无创的方式，动态反馈肺癌的进展。主要包括以下几类：
血清肿瘤标志物检测：肺癌常用的肿瘤标志物很多，目前大约已经发现了60余种蛋白类的血液型肺癌标志物。根据美国NACB准则，比较肯定的肿瘤标志物主要有神经元特异性烯醇化酶（NSE）、胃泌素释放肽前体（ProGRP）、癌胚抗原（CEA）、细胞角蛋白19片段（CYFRA21-1）和鳞状细胞癌相关抗原（SCCA）等几种，并且在不同类型的肺癌中特异程度不同。
表1国际上不同专家组对肺癌标志物应用的建议
表2根据肺癌病理学特点NACB推荐的肿瘤标志物
肿瘤标志物对肺癌的鉴别诊断、病理分型、疗效评价、预后判断有比较重要的意义。但至今尚未发现一种特异性、敏感性均十分理想的肺癌肿瘤标志物，联合检测有助于提高对肺癌的诊断价值。目前，临床上已广泛应用的外周血肺癌标志物因敏感度和特异度较低，使其在肺癌早期筛查中的应用受限。
微小RNAs检测（MSC）：miRNAs是生物体内的一种非编码RNA，在肿瘤患者体内某些microRNAs会有显著变化。在LDCT肺癌筛查的同时参考MSC的结果可以降低假阳性率，但MSC未对不同病理类型分别检测，在一定程度上规避了病理分型所造成的误差，其准确性尚待进一步论证。
循环肿瘤细胞（CTC）检测：circulatingtumorcell是循环中自由存在的恶性肿瘤细胞，从原发肿瘤或转移部位脱离进入血液。
肺癌自身抗体检测：在肿瘤发病早期，机体的免疫系统的监视作用就可识别肿瘤细胞内表达异常的蛋白，引发免疫反应，由免疫生物信号放大系统产生大量抗体。与其他血液分子标志物检测相比，肿瘤自身抗体检测有其独特的优越性：
（1）早期灵敏度高：在癌症发生早期，自身抗体水平远高于抗原水平。自身抗体具有免疫监视、免疫放大、循环扩散的特点。由于抗原-抗体反应的高特异性和高敏感性，即使在血清中有大量白蛋白和其他蛋白的干扰，也可以在极低的浓度下被准确检测到；
（2）高特异性：肿瘤自身抗体是具有较高免疫原性的肿瘤特异性抗原产生的抗体，健康人与肺部良性病变者的血清中没有或含量很低，而肿瘤患者体内表达量提高，易于肿瘤早期鉴别诊断。
单独的自身抗体分子特异性和敏感性都较低，无法满足肺癌早期筛查诊断的需要，而如果把若干自身抗体分子组合起来，进行联合筛查，可极大提高诊断的特异性和敏感性。
版《肺癌筛查与管理中国专家共识》指出：由于肿瘤患者可将自体蛋白识别为异源蛋白，从而诱导机体产生相关抗肿瘤抗原的自身抗体；同时免疫系统的持续信号放大功能，使自身抗体在肿瘤早期诊断上具有独特优势。通过目前通用的免疫学技术，在临床症状出现前5年即可检测到自身抗体。且该技术稳定性好，在血液循环中半衰期可达30d，可在离体样本中稳定存在，适用于临床常规采集和保存。这2个优点有助于克服肿瘤相关抗原检测早期肿瘤的局限性，为肺癌筛查提供了可行性。
免疫功能标记物具有简便、易行、价廉、易掌握、损伤少、患者参与性高等特点，可能在今后的精准筛查中发挥重要作用。
基因突变检测：在恶性肿瘤包括肺癌的临床研究中，通过基因检测指导个体化治疗已经取得了重大突破，10种已知肺癌驱动基因：EGFR、ALK、KRAS、HER2、BRAF、PIK3CA、AKTI、MEKI、NRAS和MET的检测对肺癌的靶向治疗药物的个性化治疗起到了重大作用。然而，这些基因检测主要目的是药物靶向治疗，无法用于肺癌早期辅助诊断或高危人群的筛查。近期的一些基于cfDNA的血液突变检测技术获得了一些好的苗头，但是同样需要联合多个蛋白类的标志物联合检测才能获得较好的结果，且目前其临床应用的相关技术尚未成熟，检测重复性无法达到临床检验的要求，尚需长时间的继续努力。也许未来5-10年，自身抗体标志物与cfDNA标志物联合检测也可能获得新的突破进展。
DNA甲基化检测：甲基化与肿瘤的关系是目前肿瘤分子生物学研究的热点之一。目前，使用DNA甲基化来进行其它癌症的早期诊断已经有几个商业化的产品，但由于其目前依赖于肿瘤细胞直接脱落到取材检测的样品中，现在主要用于人内腔道肿瘤的辅助诊断，例如粪便中VIM的甲基化检测用于结直肠癌早期诊断。但是在肺癌早诊方向还没有基于甲基化的产品上市，甲基化检测在获得肿瘤细胞释放的DNA时，因DNA释放少，半衰期较短，样品痕量，获得及制备有较高的困难。
cfDNA/ctDNA检测：循环游离DNA(circulatingfreeDNA，cfDNA)是由肿瘤细胞坏死、凋亡后分泌释放的一种游离DNA，其基因组信息与肿瘤组织一致，代表来自原发性肿瘤和转移灶的组合遗传物质。当癌细胞大量播散和坏死时,释放出来的核酸超过机体的清除力，所以恶性肿瘤患者体内cfDNA的含量高于健康人。除此以外，外伤、锻炼、心肌梗死、终末期肾衰等也会使血液中cfDNA含量增加。
2.4肿瘤早期诊断方法小结
目前尚无大家公认的肺癌早期筛查的最佳模式。LDCT肺癌筛查的阳性结果已经拉开了建立肺癌早期筛查模式的大幕。但LDCT肺癌筛查中出现的高假阳性率、过度诊断和治疗、辐射暴露、经济费用等问题也使LDCT肺癌早期筛查倍受争议。运用其他诊断手段联合LDCT筛查成为关键。
基于蛋白的传统肿瘤标志物对早期肺癌的敏感性低于10%，而且区分肺癌与良性肺病的特异性低。因此不能作为肺癌早筛的方法。肺癌自身抗体筛查已显示出良好的敏感性和特异性，不论是国外的EarlyCDT-Lung自身抗体试剂盒还是我国目前已经批准上市的7种自身抗体试剂盒，都显示出与CT联合检查可以提高肺癌诊断的阳性预测值。
高危人群的确定、LDCT肺癌筛查、血液筛查将有可能是肺癌早期筛查模式的三个重要组成部分。
3肺癌早期诊断相关研究
肺癌自身抗体检测相关研究：目前，被研究测试过的肺癌自身抗体已有百余种，尽管个别特异性较高，但多数灵敏度较低，而通过自身抗体组合检测可克服这一局限。多项国际研究表明，p53、NY-ESO-1、CAGE、GBU4-5、SOX2、Hu-D及MAGEA4等7个指标组合(CE认证)灵敏度达47%，特异性达90%。但这些数据均来自欧美人群，其在中国/亚洲人群中的意义尚有待系统评价。国内一项研究基于酶联免疫吸附试验方法检测患者7种肺癌自身抗体，其中纳入肺癌患者例，结果显示肺癌组抗体浓度高于肺部良性疾病组，总体敏感性达61%，特异性达90%。另一组合MAGEA1、SOX2、p53、GAGE7、PGP9.5、CAGE、GBU4-5指标在Ⅰ期和Ⅱ期肺癌患者中也具有很高的敏感性(62%和59%)。另一个上述7个指标组合(年国家药监局注册)也在中国人群中进行了试验，这是我国首个批准的肺结节血液辅助检测指标；肿瘤免疫应答信号反映的肿瘤生物活性侵袭或惰性趋势，对于临床联合影像学评估肺结节与发现早期肺癌有重要信息提示价值。综合国内外研究，自身抗体谱检测可能是一项有价值的早期肺癌筛查技术，但仍需进一步的中国人群最有效的组合及验证。
cfDNA/ctDNA检测相关研究：
(1)Uchida等一项前瞻性研究显示血浆ctDNA对早期非小细胞肺癌患者检测的特异性高但敏感性低，该研究招募名NSCLC患者，整体敏感度为54.4%，IIIB~IV期为72.7%，但IA~IIIA期22.2%。
(2)年4月18日，在美国癌症研究协会（AACR）年会上，GRAIL公司分享了cfDNA技术在肺癌早期筛查领域的最新结果。目前的这项研究针对名肺癌患者，采用三种检测手段以实现癌症的早期筛查。这三种检测手段包括：靶向测序检测体细胞突变，如单核苷酸变异和小片段序列的插入和/或删除；全基因组测序（WGS）检测体细胞基因拷贝数的变化；全基因组亚硫酸氢盐测序（WGBS）用于检测异常的cfDNA甲基化模式（表观遗传变化）。结果表明，在早期（I-IIIA期）肺癌患者中，检测率为38％～51％（98%特异性）；在晚期肺癌（IIIB-IV期）患者中，检测率为87％～89％，具体如下表所示。
GRAIL三种方法在肺癌中的总体灵敏度
GRAIL三种方法在肺癌不同分期中的灵敏度
CTC检测相关研究：已有多项研究报道，通过叶酸受体靶向PCRCTC检测技术，检测非小细胞肺癌患者、肺部良性疾病患者和健康志愿者外周血中CTC数量，分析受试者工作特征ROC曲线发现，诊断肺癌的敏感度为79.6%，特异度为88.2%，I期NSCLC患者的诊断灵敏度达到67.2%，Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期患者阳性检出率分别为69.4%、80.9%和%。
4肺癌早筛竞争厂家
4.1国际竞争者
英国Oncimmune公司推出的肺癌检测试剂盒EarlyCDT?-Lung，基于对7种自身抗原（CAGE、HuD、NYESO-1、SOX-2、GBU4-5、MAGE-A4和p53）的检测，能够与目前主流的肺癌筛查方法低剂量CT形成互补，降低其假阳性率。研究发现该产品在早期诊断中具有优势（20%早期可检测，可早于临床症状5年检测出）。截至年，公司为全世界的患者提供了超过,项肺和肝检查。截至年5月31日的年收入为17.1万英镑（年：24万英镑）。收入主要来自：（1）美国EarlyCDT-Lung早期实验室商业测试（2）EarlyCDT-Lung肺部试剂盒分销商出售（3）美国早期EarlyCDT-Liver商业测试。在中国，oncimmune与基因科技有限公司合作研发，目前还没有在华销售（尚未拿证）；
4.2国内肺癌早筛厂家
杭州凯保罗也成功开发了肺癌检测试剂盒，该试剂盒用于体外定性检测人血清中7种自身抗体（p53、GAGE7、PGP9.5、CAGE、MAGE-A1，SOX-2和GBU4-5抗体）的浓度，产品应与CT联合检测，仅在CT检测出现结节且不确定是否为肺部恶性肿瘤时，采用该检测作为CT检查的一种补偿手段，辅助诊疗专家进行判定。
格诺生物作为全球第一家肺癌循环肿瘤细胞试剂盒和循环肿瘤DNA定量检测试剂盒的开发商，格诺生物立志于开发可以及时获取患者肿瘤依据，并实时的跟踪患者肿瘤动态发展信息的产品。格诺生物的叶酸受体阳性CTC检测试剂盒已经获CFDA批准，成为第一个上市的检测CTC的试剂盒。
丹蓝生物基于Luminex平台开发了18种肺癌抗原标志物的液态悬浮蛋白芯片已完成研发血清样本检测数量0余例，包含良性肺结节，肺癌（含Ⅰ期肺癌，Ⅱ-Ⅳ期肺癌）及健康人，目前正进入中试阶段。
据不完全统计，在国内液体活检领域，有20多家使用了ctDNA检测技术，但是用于癌症初期诊断灵敏度偏低，大多用于靶向用药指导、耐药监测、以及预后评估等。
5参考文献
[1]GlobalCancerStatistics:GLOBOCANEstimatesofIncidenceand
MortalityWorldwidefor36CancersinCountries.
[2]年中国恶性肿瘤流行情况分析
[3］NCCNClinicalPracticeGuidelinesinOncology(NCCNGuidelines?)－Non-SmallCellLungCancer（Version1.—November6,）
［4］低剂量螺旋CT肺癌筛查专家共识
［5］Earlierdiagnosisandsurvivalinlungcancer.
［6］EarlyLungCancerActionProject:overalldesignandfindingsfrom
baselinescreening.
［7］Sputumcytologyexaminationfollowedbyautofluorescencebronchoscopy:Aparticalwayofidentyfyingearlystagelungcancerincentralairway.
［8］Clinicalutilityofaplasma-basedmiRNAsignatureclassifierwithin
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