离诺奖最近的中国科学家，“无创产前检测之父”卢煜明最新论文：血液检测精准预测未来癌症风险

生物世界

2025-03-07 13:01发布于上海科学领域创作达人

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1.无创产前检测之父卢煜明教授领导的跨学科研究团队成功开发了能够检测多种癌症血液测试技术——FRAGMA。

2.该研究显示，血浆中EB病毒DNA的片段组学分析和定量检测，可提高对未来鼻咽癌的预测能力。

3.卢煜明教授的研究成果对全世界医学科学界影响深远，屡获国际殊荣。

4.除此之外，卢煜明教授还在2023年当选中国科学院院士。

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撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

卢煜明教授，是国际公认的液体活检领域全球奠基者、开拓者及领导者，尤其是无创产前检测领域的先驱，被誉为“无创产前检测之父”。

早在 1997 年，卢煜明发现母体血液中存在着胎儿的游离 DNA。基于这些早期发现，他展开了一系列前沿工作来研究这些胎儿游离 DNA 的特性，证明了使用胎儿游离 DNA 来诊断遗传性疾病的可行性和实际性，他工作最终使得利用二代测序技术来定量测量胎儿 DNA 的方法用于唐氏综合症检测，开创了以 DNA 分析为本的“无创产前诊断技术”。如今，该技术已被广泛应用于科学研究及临床诊断，被全世界超过 100 个国家广泛采用，全世界每年大约 1000 万名孕妇因此受益。

近年来，卢煜明教授领导的跨学科研究团队成功开发了能够检测多种癌症血液测试技术——FRAGMA（基于片段组学的甲基化分析），并推进到了临床应用，将癌症液体活检推进至全基因组时代。

2025年3月6日，香港中文大学卢煜明教授团队在 Cancer Cell 期刊发表了题为：Fragmentomics profiling and quantification of plasma Epstein-Barr virus DNA enhance prediction of future nasopharyngeal carcinoma 的研究论文【1】。

该研究显示，血浆中 EB 病毒 DNA 的片段组学分析和定量检测，可提高对未来鼻咽癌的预测能力，表明了血浆 DNA 片段组学能够精准识别高危人群，预测未来的癌症风险，减少不必要的侵入性检查，从而优化癌症筛查策略。

卢煜明教授的研究成果对全世界医学科学界影响深远，屡获国际殊荣，卢煜明教授于 2011 年当选英国皇家学会院士，2013 年当选美国国家科学院外籍院士，2016 年获得有“中国诺贝尔奖”之称的首届“未来科学大奖——生命科学奖”，以及被誉为“诺贝尔奖风向标”的“引文桂冠奖”，2019 年成为“复旦-中植科学奖”的首位华人获奖者，2021 年获得有“科学界奥斯卡”之称的“科学突破奖——生命科学奖”，成为首位英国皇家学会生物学科“皇家奖章”华人得主，2022 年获得生命科学领域仅次于诺贝尔奖的“拉斯克奖——临床医学奖”，2023 年获得首届“腾冲科学大奖”，并在该年当选中国科学院院士。2025 年，卢煜明出任香港中文大学校长。

“引文桂冠奖”和“拉斯克奖”是公认的诺奖风向标，屠呦呦就曾在获得拉斯克奖后获得诺贝尔生理学或医学奖，卢煜明教授也被认为是诺贝尔奖的有力竞争者。

循环肿瘤 DNA（ctDNA）分析，通常被称为癌症液体活检，已被越来越多地认为是癌症诊断的有效工具。特别是，它在癌症筛查方面的用途近年来引起了极大关注。

针对早期癌症检测，人们已经探索并评估了多种 ctDNA 分析的分子方法，包括突变、甲基化和片段组学。尽管这些新型检测方法在癌症检测方面报告了令人满意的诊断效果，但同样重要的是要研究基于 ctDNA 的检测在癌症筛查环境中是否能带来积极的临床影响，例如提高癌症患者的生存率。

鼻咽癌（Nasopharyngeal carcinoma，NPC）是探讨这一临床影响问题的良好模型。在流行地区，鼻咽癌与 EB 病毒（EBV）的感染密切相关。血浆中源自癌症的 EBV DNA 是一种有用的肿瘤标志物，可用于癌症的检测、预后评估和监测。

因此，卢煜明团队之前开展了一项前瞻性研究，通过基于聚合酶链反应（PCR）的检测方法对 20174 名受试者的血浆 EBV DNA 进行了筛查。通过筛查，早期鼻咽癌的检出比例高于未接受筛查人群中的比例。这种早期检测方面的改进也被证明能转化为生存获益。这些通过筛查发现的鼻咽癌患者比出现症状后才就诊的未筛查患者拥有更长的无进展生存期。

该研究于 2017 年发表在了《新英格兰医学杂志》（NEJM）【2】，证明了血浆 EBV DNA 分析在早期鼻咽癌检测中的潜在临床价值。

在上述鼻咽癌筛查队列中，有血浆 EBV DNA（通过PCR确定）呈阳性的受试者，但在确证性检查（内镜检查和磁共振成像MRI）后没有被确定为鼻咽癌。

因此，卢煜明团队在初始招募后中位时间约 4 年时对该队列进行了第二轮筛查。两轮筛查均采用实时 PCR 技术对血浆中的 EBV DNA 进行相同的两个时间点的检测。

具体而言，每位筛查参与者将在基线时接受检测，如果呈阳性，则在 4 周后通过相同的 PCR 方法进行再次检测。根据这一检测安排，参与者根据血浆 EBV DNA 状态分为3组，即阴性（基线时阴性）、一过性阳性（基线时阳性，复检时阴性）和持续阳性（基线和复检均阳性）。

研究团队将第二轮筛查中受试者的临床状态与 4 年前第一轮筛查中获得的血浆 EBV DNA 结果进行了关联。

研究团队发现，在第二轮中随后患上鼻咽癌的患者表现出独特的单核小体尺寸模式（～160 bp）、鼻咽癌相关末端基序异常（CC/GG基序减少，TT/AT基序富集）以及通过基于片段组学的甲基化分析（FRAGMA）所识别的甲基化异常。具有这些异常片段组学特征且 EBV DNA 水平较高的受试者，在第二轮检测中患鼻咽癌的相对风险是 PCR 检测 EBV DNA 呈阴性受试者的 87.1 倍。

这些结果表明，血浆 DNA 片段组学能够精准识别高危人群，预测未来的癌症风险，减少不必要的侵入性检查，从而优化癌症筛查策略。

该研究的亮点：

1、存在与鼻咽癌相关的血浆 EBV DNA 片段组学特征；

2、血浆 EBV DNA 片段组学分析与定量检测可增强鼻咽癌风险预测；

3、上述分析可筛选出患癌风险达 EBV DNA 阴性者 87 倍的个体；

4、基于片段组学的癌症风险预测在液体活检研究中具有重要价值。