How Are Prenatal Blood Tests Detecting Cancer?
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无创产前基因检测 (NIPT) 是一种常规筛查，在怀孕期间进行，通过寻找胎盘 DNA 来诊断胎儿的染色体疾病。但在某些情况下，这些检测也可以发现孕妇体内的癌症。这些检测是如何工作的，为什么它们能发现癌症？遗传咨询师兼作家劳拉·赫歇尔与主持人瑞秋·费尔特曼讨论了 IDENTIFY（通过无创细胞游离 DNA 分析偶然检测母体肿瘤）这项更广泛的研究，该研究旨在了解为什么 NIPT 的常规结果与孕妇的癌症诊断相关。此外，我们还讨论了为什么治疗癌症孕妇对产科医生和肿瘤科医生来说很复杂。推荐阅读：胎儿产前检查在孕妇身上发现了癌症 https://www.scientificamerican.com/article/a-prenatal-test-of-the-fetus-turns-up-cancers-in-pregnant-mothers/ 如果您有任何问题、意见或我们应该报道的故事的想法，请发送电子邮件至 [email protected]！每天发现新事物：订阅《科学美国人》并注册我们的每日新闻通讯《今日科学》。《科学速递》由瑞秋·费尔特曼、丰达·姆旺吉、凯尔索·哈珀、纳伊姆·阿马西和杰夫·德尔维斯奇奥制作。本集由瑞秋·费尔特曼主持。我们的节目由亚历克斯·苏吉乌拉编辑，事实核查由谢伊娜·波塞斯和亚伦·沙特克负责。主题音乐由多米尼克·史密斯创作。了解您的广告选择。访问 megaphone.fm/adchoices</context> <raw_text>0 本期节目由雪佛兰Silverado赞助播出。当您需要离开柏油路，前往越野时，请选择一辆无所不能的卡车——雪佛兰Silverado Trail Boss。体验其 Z71 悬挂系统和 2 英寸原厂升高的强大越野能力。此外，可选配的 Duramax 3 升涡轮增压柴油发动机可提供令人印象深刻的扭矩和牵引能力。在其他卡车望而却步的地方，您才刚刚开始。访问 Chevy.com 了解更多信息。

大家好，我是克拉拉·莫斯科维茨，《科学美国人》的太空和物理学高级编辑。像许多孩子一样，我曾经梦想成为一名宇航员。虽然我从未进入太空，但我《科学美国人》的工作给了我最好的替代品。

通过故事探索宇宙，并与像您一样的科学爱好者分享它的奇迹。当我研究一个故事时，我会全身心地投入到报道中，为您带来激动人心且准确的描述。多年来，我报道了令人惊叹的火箭发射，参观了智利的世界最高海拔望远镜之一，甚至还接受了亚轨道太空飞行的训练。

太空浩瀚、美丽，充满意外。花点时间超越我们的日常生活，反思它的奥秘，这可以是一种强大的解脱。加入我的探索之旅吧。今天就访问 sciam.com/getsciam 订阅《科学美国人》。我是瑞秋·费尔特曼，《科学美国人科学速递》节目主持人。♪

十多年来，无创产前基因检测 (NIPT) 一直是孕期护理中相当常规的一部分。这项检测会在孕妇的血液中寻找胎盘脱落的 DNA 片段。NIPT 的设计目的是发现胎儿的染色体疾病，但在极少数情况下，血液检测可以检测到其他东西：父母的癌症。

我今天的嘉宾是劳拉·赫歇尔，她是莎拉·劳伦斯学院琼·H·马克斯人类遗传学研究生课程的遗传咨询师和学生研究主任。她最近为《科学美国人》撰写了一篇文章，讲述了研究人员如何努力了解 NIPT 如何在一些孕妇中发现癌症。

她来这里向我们详细介绍通过无创细胞游离 DNA 分析偶然检测母体肿瘤的研究，简称 IDENTIFY 研究。劳拉，非常感谢你今天来聊天。你最近写了一篇关于 IDENTIFY 研究的文章。你是如何对这个故事感兴趣的呢？我第一次听说 IDENTIFY 是当首席研究员、来自美国国立卫生研究院的戴安娜·比安奇

谈到她最初的结果时，大约是在一年前。那是 2024 年 3 月左右。她说她正在研究一些我听说过、也曾注意到的东西，但我并没有太在意，那就是这些奇怪而奇特的产前检测结果，这些结果并没有提供关于胎儿的信息，而是意外地提供了关于孕妇

本人的信息。我从产前遗传咨询师那里几乎是道听途说地听说过，有时这些奇怪的基因检测结果似乎确实能检测到母亲体内的癌症信号。但是，你知道，大多数癌症筛查，即使是专门用于癌症筛查的，其回报通常也是有限的。然而，在这种情况下，她报告说，他们观察了大约 100 名女性，

她们在对胎儿进行检测后得到了这些异常的结果，然后进行了检查，几乎有一半

患有癌症。你必须考虑到这是一群年轻人，因为她们都处于生育年龄，对吧？对。所以在这一人群中看到如此强烈的癌症信号，真的让我大吃一惊。所以我想了解更多，所以我对此进行了调查。是的，绝对的。所以先退一步，我们正在讨论的产前检测是什么，它有多普遍？

有多少孕妇接受了这些检测？数百万。所以它很常见。至少，我想说，今天大约 50% 的怀孕都使用了这项检测。它被称为无创产前基因检测。我们不妨称之为 NIPT。因此，NIPT 是一种解决了准父母问题的检测方法。

问题是，在 NIPT 出现之前，我们为唐氏综合征和其他胎儿染色体异常情况向几乎所有孕妇提供检测，对吧？但检测方法大致分为两种。一种是羊膜穿刺术或绒毛膜取样术，你用针从胎盘或子宫内的羊水取样。

正如这可能暗示人们的那样，它是侵入性的，对吧？所以不是每个人都对此感到满意。最重要的是，即使风险很小，这两种检测都存在导致流产的风险。所以有一些便宜的，而且这是一件大事。很多人宁愿避免使用针头，如果可以的话。还有一种检测方法叫做

它只是从孕妇那里进行血液检测，检测与各种

胎儿染色体问题相关的生物标志物。这是一项简单的检测，而且便宜，但假阳性很多。事实上，当我第一次进入这个领域并会见产前病人时，他们会带着阳性生物标志物筛查结果来。这可能相当令人放心，因为可能性通常总是大于不是什么。

对吧？对。所以这很好，但也意味着很多人会感到不安，进行后续护理等等，结果发现什么也没有。它并不十分流行，你知道吗？对。人们努力寻找一种检测方法

可以在母体血流中发现胎儿细胞。因此，你可以直接观察胎儿的 DNA，但不必以任何方式进入子宫。对。实际上，这从未实现过。这非常复杂。这很难。有一些诱人的暗示，但没有，它从未作为一项检测成功过。

但一位香港的研究人员意识到，你知道，随着细胞死亡，在正常的细胞死亡过程中，随着细胞更新，它们会将少量 DNA 排入血液中。这并不是在怀孕时才发生。这对所有人来说都是一直发生的。而这些 DNA 会很快被清除、回收。而且这些 DNA 并没有很好地包含在染色体中。它们被切成小块。

就像拼图一样，记住这个图像很好，对吧？你可以对这些小片段进行测序，然后利用我们对人类基因组的了解将它们追溯到它们来自哪个染色体，就像你在做拼图时盒子封面的图片一样，对吧？所以你可以直接追溯并弄清楚，哦，这小段来自 1 号染色体，这小段来自 10 号染色体，等等。

这些片段应该以与染色体大小成正比的比例出现在血流中。1 号染色体是最大的染色体，所以它应该有最多的片段，对吧？就像数学一样。如果你得到一个好的样本，这就是样本从最大到最小染色体的预期样子。

所以如果你怀孕了，一部分细胞游离 DNA，也就是这些小片段，来自胎盘。所以 Lowe 发现的是，你不需要将胎儿 DNA 与母体 DNA 分离开来，这非常复杂，才能了解数字是否异常。

因为你可以假设母体 DNA 片段会代表典型的染色体，因为你知道那个人的染色体。因此，与预期数字的任何偏差都应该来自胎儿。所以这是一个非常复杂的数学问题，它真的必须非常精确，但它的想法很简单，对吧？而且它大部分都能奏效。但这意味着有

更少，而不是零，它仍然是一个筛查，但假阳性更少。但这项检测的采用速度非常快。它从零到数百万的速度非常快。然后马上，很少但经常，我们开始看到这个有趣的事情。有趣的事情是，结果显示存在额外或缺失的染色体。

不止一个，而是多个。你看这份报告，它应该是一份关于胎儿染色体的报告，你会想，这个胎儿不应该活着。对。这与生命不相容。然而，你看超声波，那里有一个正在快乐发育的胎儿。看起来很好，看起来很正常。这就是医生所说的不一致。

这没有任何意义。所以我们不太知道该如何解释它们。实验室一开始只是说，比如，我们正在给你这些结果。我们不明白。他们称之为不可报告，这与检测失败不同。让我们再做一次。这些就像，不，不要再做了。这根本行不通。有什么不对劲。对。

他们不知道，但后来他们开始有，你知道，偶然的发现，医生会回来说，看，六个月前我有一个病人来，他们有这些不可报告的结果。现在我听说这个人患有癌症。起初这只是一个偶然的轶事。

你知道，你不能根据偶然的轶事发送报告。所以随着时间的推移，他们开始调查此事，越来越清楚的是，我们得到的是一个信号，不是来自胎儿，而是来自母亲。这种情况并不常见，但每 8000 到 10000 例中就会出现一例，而当每年有数百万次检测时，这实际上是相当多的人。是的。听起来像……

你知道，将 ANIC 数据转化为值得追求的信号是一个漫长的过程。这项研究的负责人是如何真正感兴趣并弄清楚发生了什么的？好吧，首席研究员戴安娜·比安奇是自这项检测 MIPT 一开始就一直在研究这项检测的人。

我认为比安奇博士发现的是，有一些研究显示了相当有趣的癌症信号，但其中一些来自实验室本身。在美国，你有多个实验室。你有大约 12 个不同的实验室提供 NIBT。每个实验室都略有不同。它们并不完全相同。因此，很难得到一个简单的答案。如果没有一个简单的答案，你就可以发送一份报告说我们担心母体恶性肿瘤，但是……

保险公司会为此付费吗？它没有得到验证。而且，医生会认真对待吗？他们以前从未见过。有很多方法可以使它不被正确使用，这些信息可能会丢失。所以国立卫生研究院的这个小组说：“好吧，我们将进行一项客观的研究。任何符合这些标准的人，不一致的结果，那个人，他们将支付他们来国立卫生研究院的所有费用。他们将为他们进行全面彻底的检查。

这将使他们能够看到有多少人实际上，如果有的话，患有癌症，发现它的有效方法是什么，这些是什么类型的癌症，等等，所有这些问题，并为实验室提供指导。他们认为他们会发现一些东西。但比安奇博士对我说，我说，你对有多少人感到惊讶吗？她说，见鬼，我们很惊讶。我的意思是，几乎有一半。如果你仔细观察，论文中提到，

但他们可以进一步完善信号。当女性出现时，她们实际上缺失或增加了两个以上的完整染色体，我认为数字是 49 人有这种模式，其中 47 人患有癌症。哇。所以那是……

一个非常非常强烈的信号，即使是在更大的群体中也是如此。还有其他事情。有时人们有子宫肌瘤。有时测试是错误的。有时还有其他事情。有时人们认为，好吧，我们不知道。我们必须跟踪这些人。也许我们现在还找不到。但实际上，许多人已经患有癌症，而且

基本上，他们要么没有症状，要么他们的症状很容易被误认为是怀孕症状。对。你的文章中真正让我印象深刻的一点是，我肯定简化了这一点，但你谈到了医学中，人们对怀孕妇女患癌的想法非常不舒服。这是一个非常棘手的话题，以及

也许这在一定程度上导致了这些数据汇集在一起时出现的脱节。你能详细谈谈吗？当然。我认为这其中有不同的部分。一个很简单，正如比安奇博士所说，围绕着“不要碰孕妇”的想法有很多历史。这很不舒服。而且，你知道，医学是相当孤立的。所以妇产科医生不太舒服。

如何处理可能患有癌症或已经患有癌症的病人？这真的需要他们出去寻找

他们能够向其解释的肿瘤科医生，对吧？因为这不是某些人出现的方式，他们会说，好吧，他们没有症状。对。除了我有一个奇怪的检测结果，我们不知道这可能是哪种癌症之外，没有特别的理由。我的意思是，这是一个非常奇怪的表现，对吧？肿瘤科医生显然不习惯与孕妇一起工作。

我们与一位有过这种经历的人交谈过。我和一位女性交谈过，她来参加产前结果会议，她正在与之交谈的遗传学家说，好吧，实际上，你知道，我们认为这个信号来自你。她几乎没有进行后续检查，因为她说，我感觉很好。实际上，你知道，我一生中从未像现在这样健康过。我说，这太疯狂了。我很好。像，

我以为你会说胎儿有什么问题。这个人有点说，看，去做检查。所以她做了。令她震惊和恐惧的是，他们发现了一个相当大且具有侵略性的淋巴瘤。她必须在怀孕期间接受治疗。她在分娩前两周进行了最后一次化疗。她说她非常幸运，因为在华盛顿，她能够找到一个可以进行协调护理的中心。对她来说，这意味着

每次输液时，妇产科医生都会派人过来检查婴儿的心跳，确保一切正常。双方不断进行沟通。显然，并非每个人都能获得这种服务，这可能会令人害怕和不舒服。除此之外，这个故事还有另一层含义

那就是在怀孕期间发现自己患有癌症的人，有时适当的护理意味着讨论终止妊娠，因为这可能会带来更好的结果。这并不意味着他们必须这样做，或者这是他们将选择的方案。但在最佳结果与只有在孕妇不怀孕的情况下才能进行的治疗相关的这种情况下……

那么肿瘤科医生需要进行讨论。但这是自 2022 年以来我们看到的一个领域，即在严格的反堕胎法中，例外情况确实具有挑战性。对。因为很多时候，医生会陷入困境，而标准的护理应该是将其作为其中一个选择来呈现，但法律可能规定不允许将其作为选择来呈现，因为

除非这个人真的快要死了。在肿瘤学中，情况并非如此。情况将是你的五年存活率是多少？你抚养这个孩子的几率是多少？所以这些法律不是由医生制定的。它们在其中并没有太多的灵活性或细微之处。在这些情况下，肿瘤科医生可能会非常为难。所以这项检测，

它并没有识别出，你知道，因为这项检测而患癌症的人数并没有增加，但它真正做的是早期识别正在将那些可能在几个月、几个月、六个月或两年后被诊断出患有癌症的人提前发现，并且是在他们怀孕期间。对。所以它只是创造了更多这种困难和冲突的情况。

是的。而且，你知道，随着平均怀孕年龄的升高，当然也看到了年轻人群中癌症发病率的上升，你知道，人们是否担心这个问题需要我们整体上更好地处理，即怀孕期间被诊断出患有癌症的人？是的，绝对的。我的意思是，在世界各地，人们生育孩子的平均年龄都在增加。

而且，你知道，癌症与年龄的增长呈线性关系。所以我们确实有更多。我们关于怀孕女性中患癌的百分比的数据已经过时了。所以这绝对是一件罕见的事情，但它是一种越来越罕见的事情。比安奇博士真正强调的另一件事是，我们

我们也越来越擅长在孕妇怀孕期间进行治疗。我们可以做的事情比我们想象的要多。她告诉我，我认为这非常引人注目。她告诉我，特别是比利时的一个小组一直在积极研究这个问题，并且在寻找治疗方法方面非常有创意。他们遇到的一个问题是，在进行这项检测以寻找肿瘤时使用的染料，对比染料。

对孕妇有毒。他们发现，让他们喝大量的菠萝汁也能起到同样的作用。所以，你知道，他们发现了一些他们可能认为自己无法做到的事情，他们真的可以做到。这确实强调了不要失去这些人的必要性，以确保在可以找到他们的时候找到他们。一个让我印象深刻的数字是，在这 47 个

癌症患者中，到他们发表这篇文章时，其中 6 人，记住，相对年轻的人已经去世了。哇。所以这些并不是一系列微不足道或毫无意义的发现。最常见的发现是淋巴瘤。第二常见的发现是

结肠癌，这与在美国年轻成年人中日益增长的结肠癌相关，但又有所不同。所以有很多趋势像编织一样穿梭在这个故事中。这是我发现写起来如此有趣的故事之一。它本身就是一个重要的发现，但它也是你必须将其置于美国正在发生的事情的背景下才能理解的东西，对吧？它要求我们走出孤立的领域，变得非常聪明，并且真正地进行干预，并且

这又是让我担心我们医疗保健体系中裂痕的另一件事。因为现在，他们有一个答案。他们有资源来帮助处于这种境地的人。他们说，你应该参加 IDENTIFY 研究。他们会把你送到国立卫生研究院，支付你所有的费用。但当研究结束时……

有多少人将不得不与他们的保险公司进行斗争才能获得报销？如果没有，那会不会只是，你知道，如果你有钱可以自付，你就能得到这种护理，否则就不能？你知道，所以我真的想让大家关注一下这个问题。我希望人们看到 A、用适当的检查来回应这些发现的重要性，以及 B、他们应该得到报销的重要性。是的，绝对的。绝对的。

非常感谢你抽出时间来告诉我们一些关于你文章的内容。我绝对鼓励我们的听众在 SIAM.com 上完整阅读你的文章。谢谢。很高兴来到这里。这就是今天的节目全部内容。我们将在星期一恢复我们通常的新闻综述。

《科学速递》由我瑞秋·费尔特曼以及丰达姆·旺吉、凯尔索·哈珀、奈玛·马西和杰夫·达尔维西奥制作。本集由亚历克斯·扎吉亚拉编辑。莎娜·波西斯和亚伦·沙特克为我们的节目进行事实核查。我们的主题音乐由多米尼克·史密斯创作。订阅《科学美国人》，获取更多最新和深入的科学新闻。我是瑞秋·费尔特曼，《科学美国人》节目主持人。祝您周末愉快。♪