揮發(fā)性有機(jī)化合物是一類在常溫下以蒸汽形式存在的有機(jī)物。人體內(nèi)多種代謝及氧化應(yīng)激反應(yīng)可產(chǎn)生內(nèi)源性揮發(fā)性有機(jī)化合物，它們通過(guò)血流最終到達(dá)肺部并排出體外。各種研究表明，人體處在癌癥、炎癥等病理狀態(tài)下，呼氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物成分會(huì)產(chǎn)生顯著變化。應(yīng)用敏感度極高的儀器對(duì)其檢測(cè)，不僅有可能在早期發(fā)現(xiàn)疾病，還能做到檢查的無(wú)刨和便捷，減少患者痛苦。因此，呼氣揮發(fā)性有機(jī)化合物檢測(cè)在腫瘤等疾病的早期診斷中具有廣闊的應(yīng)用前景。

重磅神器：一口氣，分分鐘檢測(cè)食管癌、胃癌

吹口氣就能檢測(cè)食管癌和胃癌，并可能成為以后患者的一線檢測(cè)手段，這怎么聽都像是天方夜譚。然而5月17日最新發(fā)表在JAMA Oncology上一項(xiàng)包含335例患者的多中心臨床試驗(yàn)中，英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院的專家研發(fā)的非侵入性的呼吸檢測(cè)不僅能在良性疾病中有效識(shí)別癌癥，且準(zhǔn)確率竟然高達(dá)85%！

全球每年新發(fā)的食管癌和胃癌病例占所有癌癥相關(guān)死亡的15%。這兩種癌癥在癥狀變得明顯時(shí)再接受診斷通常已經(jīng)到了晚期，盡早對(duì)食管癌和胃癌檢測(cè)能明顯改善患者的生存。目前，醫(yī)生主要通過(guò)內(nèi)窺鏡檢查診斷食管癌和胃癌，這種檢查是侵入性檢查，需要將一根末端帶有光源和攝像頭的管子伸進(jìn)口腔和食管內(nèi)。接受內(nèi)窺鏡檢測(cè)的患者，僅2%被診斷出患食管癌或胃癌。由于費(fèi)用問(wèn)題，大量非特異癥狀的患者（如消化不良或反流）不大可能接受內(nèi)窺鏡檢查。

研究人員發(fā)現(xiàn)癌癥患者能夠產(chǎn)生獨(dú)特的揮發(fā)性有機(jī)物，這些物質(zhì)能夠幫助醫(yī)生獲得疾病的早期指征。目前研究人員通過(guò)質(zhì)譜已經(jīng)能夠識(shí)別和量化呼出氣體樣本中的這些揮發(fā)性有機(jī)物。研究人員抽取了2015-2016年間335例患者的呼氣樣本。在這些樣本中，有163例患者被診斷為食管癌和胃癌，另外的172例患者為其他良性疾病或者胃正常。為了進(jìn)行這項(xiàng)檢測(cè)，受試者向一個(gè)裝置中呼氣，然后樣本由英國(guó)倫敦圣瑪麗醫(yī)院的外科呼吸分析實(shí)驗(yàn)室集中分析。結(jié)果顯示，呼吸檢測(cè)診斷食管癌與胃癌的靈敏度為80%，特異性為81%，具有良好的診斷準(zhǔn)確性。

目前，該研究小組正在進(jìn)一步的改進(jìn)這項(xiàng)檢測(cè)方法并將在更加大型的臨床試驗(yàn)中進(jìn)行應(yīng)用，以驗(yàn)證這項(xiàng)檢測(cè)方法是否能夠被用于診斷其他癌癥，如胰腺癌等。他們相信，這種呼吸檢測(cè)方法在未來(lái)能夠像常規(guī)血液檢查一樣幫助醫(yī)師確定患者是否需要進(jìn)一步的檢查。

測(cè)兩種癌癥嫌少？以色列“呼吸機(jī)器”一口氣測(cè)17種疾病

吹一口氣，分分鐘測(cè)食管癌、胃癌還不是最牛的。以色列科學(xué)技術(shù)研究所的研究人員發(fā)表在ACS Nano上的文章表明，他們自主研發(fā)的設(shè)備能基于呼氣中的揮發(fā)性物質(zhì)，一口氣檢測(cè)包括肺癌、直腸癌、頭部和頸部癌癥、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、腎癌、胃癌、克隆病、潰瘍性結(jié)腸炎、腸道易激綜合征、特發(fā)性帕金森病、非典型震顫麻痹、多發(fā)性硬化癥、肺動(dòng)脈高血壓、先兆子癇、慢性腎病在內(nèi)的17種疾病。

不過(guò)正如其他所有的技術(shù)一樣，研究人員表示，這款設(shè)備在廣泛使用之前，仍需在更大規(guī)模的人群中試驗(yàn)。相比于體液，呼吸產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物是監(jiān)測(cè)身體健康狀況最有效的方法。這種方法的樣本采集比較簡(jiǎn)便，并且對(duì)人體無(wú)侵入性，對(duì)醫(yī)生的要求依從性高，分析起來(lái)也不復(fù)雜，還能夠在具有安全保障的情況下根據(jù)要求多次采集。

他們發(fā)現(xiàn)17種病癥會(huì)產(chǎn)生不同的“呼吸特征”，這其中包含著13種不同的揮發(fā)性有機(jī)物。通過(guò)這些，研究人員就能夠準(zhǔn)確的判定患者是否患有下列疾病之一：肺癌、直腸癌、頭部和頸部癌癥、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、腎癌、胃癌、克隆病、潰瘍性結(jié)腸炎、腸道易激綜合征、特發(fā)性帕金森病、非典型震顫麻痹、多發(fā)性硬化癥、肺動(dòng)脈高血壓、先兆子癇、慢性腎病。他們還發(fā)現(xiàn)這臺(tái)儀器能夠在一個(gè)人身上進(jìn)行多種病癥的診斷，這就是說(shuō)對(duì)一個(gè)已經(jīng)確診為癌癥的人進(jìn)行再次診斷，就能夠知道他的腫瘤來(lái)源是否唯一，還是有其它什么并發(fā)癥。

呼氣檢測(cè)法：探索之路從未停止

早在2010年，發(fā)表在英國(guó)《癌癥》雜志上的一項(xiàng)研究中，以色列科學(xué)家就研發(fā)出了只要通過(guò)簡(jiǎn)單的呼吸測(cè)試，就可以查出罹患了肺、乳腺、腸和前列腺癌的病人的“電子鼻”。

這兩年，英國(guó)劍橋大學(xué)的研究實(shí)驗(yàn)室也開發(fā)了一種“電子鼻”傳感器。該傳感器和美元的一角硬幣（直徑約1.8厘米）差不多大小，工作原理是制作出空氣中化學(xué)物質(zhì)的光譜，隨后識(shí)別出每種化學(xué)物質(zhì)的特殊構(gòu)造。如果該傳感器已經(jīng)被設(shè)置，并校準(zhǔn)到一個(gè)特定的水平，它就會(huì)拉響警報(bào)。

2013年4月，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院在PLOS ONE上表明，每個(gè)人在呼吸時(shí)呼出的化合物和人類的指紋一樣獨(dú)一無(wú)二，醫(yī)生甚至可以根據(jù)這些化合物來(lái)診斷疾?。ㄈ绨┌Y）。呼氣檢測(cè)因?yàn)榘踩珶o(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)單便捷、接受度高等特點(diǎn)，一直是疾病診斷領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

近期，劍橋大學(xué)的一家分支公司“歐爾斯通”開發(fā)了一臺(tái)“肺癌顯示檢測(cè)器”，用于檢查呼氣中的化學(xué)物質(zhì)，從而顯示患者是否可能患有肺癌。包括來(lái)自利物浦大學(xué)一個(gè)小組的研究人員發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞發(fā)出的氣體有輕微的基因變異，他們認(rèn)為利用呼氣來(lái)診斷肺癌在理論上是可行的。

小 結(jié)

呼氣分析無(wú)創(chuàng)、價(jià)格相對(duì)低廉，若采用電子鼻為檢測(cè)手段具有便攜、快速、敏感、高效等諸多優(yōu)點(diǎn)。它能夠用于多種疾病的鑒別，特別是在腫瘤性疾病的早期篩查和診斷中具有其他傳統(tǒng)方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，呼氣分析最終用于臨床仍有很長(zhǎng)的路要走，如需多中心、大樣本的研究對(duì)現(xiàn)有結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)一步研究呼氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物產(chǎn)生和與不同疾病相關(guān)的機(jī)制，確立標(biāo)準(zhǔn)的呼氣采集標(biāo)準(zhǔn)和流程、標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)和分析方法，研究在各種復(fù)雜臨床情況下確保呼氣分析敏感性和特異性等諸多問(wèn)題。但呼氣分析作為一種全新的診斷方法，必將具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。