一种新的血液检测方法可以在90分钟内检测出肺癌，肺癌的早期诊断与生存可能性的增加。低剂量 X射线计算机断层成像是肺癌的推荐筛查试验，但它有很高的假阳性率，肺部癌症筛查的推荐检测方法，与降低死亡率有关，但常常导致健康个体的误诊。这项测试测量血液中的特定脂质水平，有较低的假阳性率，可以提高早期肺癌的检出率，可以同时进行24个血液样本的检测，具有进行大规模筛查的潜力。
　　 中国北京大学的研究人员开发了一种快速可靠的血液检测方法来检测早期肺癌。早期发现肺癌与更好的治疗选择和生存率有关，但目前的肺癌筛查技术往往产生较低的准确性结果。这种新型的非侵入性检测方法被命名为肺癌人工智能检测器，用于评估血浆样本中脂质生物标志物的水平。这项测试的高准确性表明，它可能与目前的筛选技术结合使用，以提高早期肺癌的检测，检测出来以后，就可以使用卡马替尼等靶向药进行治疗了。
　　 这项研究的主要作者，胸腔外科学北京大学医学科主任:“ LCAID 的准确性和高特异性可能有助于改善肺癌的检测和筛查，从而减少不必要的辐射和侵袭性诊断程序。值得注意的是，包括在这项研究中的大多数肺癌患者处于 i 期，并且超过90% 的患者被 LCAID 正确分类。”
　　 肺癌是导致癌症死亡的主要原因，占美国所有癌症死亡人数的近25% 。在肺癌转移或扩散之前及早发现它，可以大大提高一个人的治疗和生存机会。例如，根据美国肺脏协会的数据，大约56% 的肺癌患者在确诊后，肿瘤局限于肺部的5年内有生存的机会。相比之下，远处肿瘤已扩散到肺以外组织的个体5年存活率仅为5% 。
　　 与低剂量 CT 扫描相关的高假阳性率估计在9% 至50% 之间，可以产生可信来源的超额费用，这是由于后续诊断程序、辐射暴露和进一步的侵入性诊断检测造成的。尽管已经开发了几种以血液为基础的检测方法来帮助对肺癌进行分类，但是用于早期肺癌检测的非侵入性和可靠的方法和生物标志物仍然很少。因此，建立一种有效的方法来检测早期肺癌和筛查高危人群是一个重要的临床挑战。
　　 本研究的目的是开发一种无创性检测方法，以准确诊断早期肺癌患者，靶向药卡马替尼无疑对肺癌的治疗有决定性的意义。研究人员发展这项测试的策略是确定早期肺癌患者血浆中的代谢标志物。代谢物是代谢过程的中间产物和最终产物。肺部肿瘤的发展引起肺组织代谢的变化，可能导致特定血液代谢物水平的变化。这种与疾病相关的新陈代谢的改变，比如肺癌，通常比基因表达信任来源的改变更值得信赖。因此，代谢产物浓度的变化可以作为敏感的疾病生物标志物。此外，目前可用的技术可以快速和准确地检测出生物样本中的大量代谢物，例如血浆和尿液。
　　 为了缩小早期肺癌潜在代谢物的生物标志物，肺癌细胞基因表达谱的变化。他们对早期肺癌患者和健康人的肺组织样本进行了 RNA 测序，以确定基因表达谱的差异。卡马替尼针对这类肺癌有特殊的效果。肿瘤的发展会引起周围环境的改变，从而有助于肿瘤的生存。肿瘤微环境由新生血管组成，为肿瘤、免疫细胞和其他非恶性细胞提供营养。换句话说，肿瘤和肿瘤微环境是由许多不同基因表达谱的细胞组成的。在个体水平上描述肿瘤和肿瘤微环境中存在的多种不同细胞类型的基因表达谱，而不是检查整个细胞群的表达谱。研究人员利用单细胞 RNA 序列可信源技术实现了这一目标，该技术提供了单细胞水平的基因表达谱。通过比较肺癌细胞和健康细胞的基因表达谱，研究人员发现肺癌患者的组织样本中与脂质代谢有关的基因表达水平存在差异。肺癌患者的肿瘤细胞和非肿瘤细胞中有13条与脂质代谢有关的通路失调。
　　 由于这些结果表明肺癌细胞中的脂质代谢异常，研究人员随后确定他们是否能够检测肺癌患者和非肺癌患者血浆样本中脂质代谢物水平的差异。为了评估血浆样本中的不同代谢物，研究人员使用了液相色谱-质谱可信来源。液相色谱法有助于分离复杂混合物中的代谢物，而质谱法分析法则使科学家能够识别和定量分离的代谢物。使用 LC-MS分析了171名肺癌患者和140名非肺癌患者的血浆，在血浆样本中鉴定出2100多种脂质代谢物。
　　 利用从311名参与者身上获得的脂质代谢物图谱，训练机器学习算法来识别早期肺癌。通过测试这个算法，研究人员发现它可以根据2100种脂质代谢物高精度地预测肺癌的存在。为了减少检测肺癌所需的时间和分析工作，从这个大量的脂质代谢物库中识别出少量的脂质，这些脂质可以预测早期肺癌的存在。九种脂类的水平可以准确地鉴别出早期肺癌患者和非肺癌患者。基于这些结果，研究人员开发了一个 LC-MS 测试，专门评估九个入围的血脂水平。他们将这项测试命名为肺癌人工智能探测器。
　　 接下来评估了 LCAID 测试用于筛查或检测早期肺癌的性能。具体来说，他们评估了 LCAID 检测肺癌病例的能力，在109名计划接受胸腔外科学治疗的患者中进行了检测，并对另外1036名无症状的患者进行了筛查。在胸腔外科学和筛查组中，LCAID 检测早发型肺癌的准确率分别为9174% 和9653% 。还测量了可信来源测试的特异性和敏感性。特异性描述了一个测试的能力，以正确分类健康的人，而敏感性是一个测试的能力，以正确地确定与疾病的个人数量。高特异性意味着低假阳性率，而高敏感性意味着低假阴性率。在手术组和筛查组中，该试验的敏感性超过90% ，特异性超过92% 。还检查了在血浆样本中测得的这九种脂质是否在肺癌患者的肺组织中有差异表达。他们发现早期肺腺癌患者肺组织中九分之八的脂质水平发生了改变。结果表明，血浆中脂质水平的变化可能反映了肺部的类似变化。
　　 LCAID 检测的高准确性和低假阳性率表明，与低剂量 CT 扫描结合使用可以提高肺癌的检出率。LCAID 测试也可以同时运行24个样本，大约需要90分钟来收集样本并运行测试。该方法适用于早期肺癌的大规模筛查和诊断。大多数用于此项检测的样本来自肺腺癌患者，这是一种特殊的肺癌亚型。此外，其他肺癌亚型，包括小细胞肺癌和鳞状细胞癌的患者比临床实践中遇到的少。虽然在其他肺癌亚型中也观察到了脂质代谢的变化，但作者指出，这项测试的性能需要对这些肺癌亚型进行验证和测试。