为何说乳腺癌被过度诊断和治疗（乳腺癌有望实现早期快速诊断）

据世界卫生组织调查表明，现在乳腺癌是继宫颈癌之后可通过二级预防降低死亡率的肿瘤，预后也比较好。

那么怎么早期发现乳腺癌呢？如何才能在癌症爆发前就将癌细胞扼杀在摇篮中呢？这肯定是广大女性朋友最关心的问题之一。

TED最近有一期关于癌症早发现早治疗的演讲，嘉宾是Joshua Smith先生，他的团队正在通过纳米科技研发一种能提早发现人体癌细胞的方法，这种方法简单而且对人体无伤害，一旦普及将给癌症检测领域带来革命性的影响，从而拯救万千生命。

讲师：Joshua Smith (既是IBM的纳米技术研究方面的研究专家，也是一位抗癌战士，致力于结合工程学、生物学技术来更好了解癌症的进展。）

主题：癌症早发现早治疗的新招

演讲文字版：

癌症就在我们身边

“你得了癌症”，遗憾的是，大约40%的人会在生命某一时段听到这句话，这意味着，你最亲密的朋友和亲戚中，有五分之一将被诊断患有某种形式的癌症。

癌症早期诊断大大降低治疗成本（图片来源：Cancer Research UK）

现在，我们都意识到早期确诊对未来的存活率至关重要，可问题是，很多癌症检测仪具有强侵害性、费用高、诊断不精确，且它们要花很长时间才能得出诊断结果。

更糟的是，对于某些癌症而言，比如卵巢癌、肝癌或胰腺癌，优良的筛查方法并不存在。这意味着通常只有当病理症状显现出来时，患者才意识到要去就医，而这些病症的出现，表明患者已处于癌症晚期。

如同在没有预警系统的地区突发龙卷风一般，当危险向你逐步逼近时，却没有警告信号加以提醒，而你的存活率会在很大程度上降低。

发明出方便、易于使用、费用低、侵害性小，并能在短时间内得出诊断的定期筛查方法，会为我们在与癌症斗争的过程中，提供强有力的武器。早期确诊可以让患者尽早得到治疗，而非坐以待毙，等待癌症的苏醒，这就是我多年来研究的目的。

妻子确诊患有乳腺癌

在过去三年里，我一直在研究，能够帮助医生在癌症初期快速确诊的科技。作为一个科学家，我心怀深切的好奇心，以及无限的热情想改变这些数字。

但在去年，这场与癌症的斗争蔓延至我的私人生活，我的妻子被确诊患有乳腺癌。

这样的经历，为我提供了前所未有且强大的精神动力，我深知，癌症治疗会对一个人的生活产生多大的改变，我也很清楚癌症给一个家庭造成什么样的精神负担，而在我们家，其中还包括了两个年幼的女儿。

因为我妻子的乳腺癌发现得很早，在定期乳房X光检查中被查出，我们选择了医治局部肿瘤的治疗方法，这让我更加确信在癌症早期确诊的重要性。

与其他癌症不同，乳房X光检查可以检测出早期乳腺癌。但并不是每位患者都会这么做，亦或她们还未到中年，还没有被建议去做乳房X光检查前就已患上了乳腺癌。

所以，即便对于有筛查方法的癌症，仍有很多需要改良的地方，对那些尚未研发出筛查方法的癌症更是如此。癌症研究者面临的一大挑战是，发明一种更便于操作的筛查方法来定期检测多种癌症。

想象一下，在你的定期体检中，你的医生可以根据一个简单且侵害性小的尿样，或其他液体活检，并能在你离开医生的办公室前告诉你诊断结果，这样的科技能在很大程度上减少错过癌症初期的黄金治疗阶段的患者数量。

研究早期检测癌症的技术

我研究团队中的工程师和生物化学学家正在攻克这个难题，我们正在尝试找到一种能在癌症早期检测出病情的方法，通过给健康人群做定期筛查，这样医生就能在癌症爆发的瞬间将其遏制，防止其扩散。

这种新科技就寄托在这些小囊泡之中，这些由细胞分泌的微小救生舱是外泌体，外泌体是很重要的生物标记，它们提供了癌症病发的早期警告系统。因为它们大量存在于每种液体中，包括血液、尿液和唾液，它们很适合被用于无侵害性的液体活检。

外泌体可成为肿瘤诊断的新生物标记物（图片来源：《Journal of Extracelluar vesicles》）

但有一个问题，一个自动快速分类这些重要的生物标志的系统并不存在。我们发明了一种名为纳米级确定性侧向位移的技术，这种技术可以自动将外泌体分离，来辅助癌症的诊断。

外泌体是目前在液体活检中最新的初期癌症警告，它们十分微小，直径仅为三十到一百五十纳米，其体积之小，你可以在一个血红细胞中放进一百万个外泌体，两者的差距就好像一粒细沙和一个高尔夫球。

人们曾一度认为它们是细胞的废弃物，但近期的研究表明通过生产和吸收外泌，不同细胞能相互交流，其中包括表面受体，蛋白质和原始细胞的其他基因组织，当外泌体被相邻的细胞吸收后，外泌体将自身所包含的成分释放出来，这从基因上改变接受外泌体的细胞，一切改变是有益的，而有些是有害的，即癌症。

因为它们被包括在原始细胞的组成之中，并包含原始细胞的组成基因，通过检测外泌体，可以查明原始细胞和其健康程度。这些特质让外泌体成为无价的信号分子，让医生能从细胞结构层面检查你的健康。

‍外泌体介导肿瘤细胞间的交流（图片来源：Exosome RNA）

但为了尽早检测出癌症，你必需频繁阻截这些信号分子，来确认你体内的癌变细胞将何时爆发，这就是为什么定期筛查极为重要，这也是我们研究这项技术的原因。

今年，第一批以外泌体为基础的检测技术被运用于临床医学，但这尚未成为临床医学所采用的主要诊断手段。

除此之外，另一个限制这种技术被广泛采用的原因是，如今还没有一种自动分离外泌体的系统，能在合理价格内提供定期筛查。

如今外泌体分离的黄金标准，包括超速离心法，这种方式需要昂贵的实验设备，一个经验丰富的科研人员，和大约三十个小时来分析所采集的样品。

我们研发出了另一种能够自动从样品中分离外泌体的方法，比如从尿样中分离，我们使用一个名为确定性侧向位移的微流控芯片的分流技术。

我们采用的技术和半导体工业在过去五十年间所成功采用的技术一样。

我们将这项技术的尺寸，从微米压缩至纳米，这具体如何运作呢？简单而言，一排微柱列互相间隔纳比之距，被排列成一个可以将液体分流的系统大型癌变纳米粒会从更小且健康的纳米粒子中分离出去，这些健康的纳米粒将以Z字型的轨迹随着液体流动。

最终结果是将两种粒子完全分离，你可以将这种技术想象成高速公路的分支，一条分支进入山地低级别的隧道中，另一条则绕过山体，在这小车可以通过隧道，而载有有害物质的大卡车，将被迫开向另一条路，可以通过粒子的大小和组成将两者有效分离，且不阻碍其流动。

这就是我们的系统的运作原理，不过是在一个极小的规模内，其设计理念是为筛查癌细胞而准备的分离系统，可以像分析尿样、血液或唾液一样简单，这在未来几年内可能实现。

最终这项技术可以被运用于分离且检测与某种癌症相关的目标外泌体，在短时间内探测并汇报其存在，这将使快速诊断达到完全无痛。

未来将实现癌症的早期快速诊断

广义上而言，在纳米规模内自动分离并利用生物标记的技术，能让我们更全面的研究疾病，比如癌症，这项技术可运用于样品准备到诊断，以及耐药性校测到治疗。

在我妻子患上癌症前，我的梦想一直都是实现这一过程的自动化，让定期筛查更普及，这和亨利·福特运用流水线让汽车成为一般人能买得起的商品是一样的。

自动化是普及的关键，本着胡佛梦的精神，“每家每户都能过上小康生活”，我们在研究一种技术，最终可以让每家每户都拥有早期癌症探测系统，这能让每个人都有机会定期检查他们的健康状况，将癌症扼杀在摇篮之中。

我的希望和梦想，便是帮助全球人民摆脱昂贵的治疗费用，为所有癌症病人减轻生理上、经济上和精神上的重担，而这些我深有体会，我很高兴地告诉大家，因为我们在我妻子发病初期便查出了癌症，她的治疗很成功，如今她已痊愈。

我想治愈每位癌症患者，基于我的团队在为了实现早期快速的癌症诊断，研发的分离纳米层面的生物标志技术所获得的成功，我有信心在未来的十年内，这项科技将普及于临床医学，来帮助我们的朋友、家人和未来的人类。

即使我们很不幸地患上了癌症，早期确诊将提供强有力的生的希望。谢谢。

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