想象一下，仅用一滴尿液就能以极高的灵敏度检测15种癌症。是不是很不可思议？这就是基于线虫的初级癌症筛查测试所提供的，因为科学家发现线虫的嗅觉比狗还牛叉。

这个内容虽然是《自然》杂志上的企业广告，但这个内容提高的信息很有价值。我没有在其他渠道看到这个信息。如果线虫真的嗅觉超级灵敏，我们可以让这些虫子做更多更多工作。我们可以进行痕量气体分析，气体检测一般是通过电子鼻，但电子鼻的分辨率不一定非常理想。这个公司是用尿液分析，当然如果用气体进行分析，也应该可以开发出相关技术，使用唾液和血液仍然可以，如果用于临床，甚至可以用于更多生物样品采集。作为一种理想的生物活性分析技术，这种技术可以用于许多生物分子的检测。类似于过去的荧光检测技术，我们也可以把虫子进行基因改造，让它发出不同的荧光。我们可否用这种虫子进行病毒感染的分析，进行细菌感染的分析，进行抗生素或药物的生物筛选？糖尿病和帕金森都是特殊味道的疾病，用这种虫子帮助可以实现更准确的诊断。另外，法医学领域，可否利用这种生物的特殊嗅觉帮助进行侦探，例如某些难以分辨的毒品。

我们可否让这些虫子帮助研究氢气，例如让它们能嗅出氢气，让它们协助判断氢气治疗癌症的效应。

这项测试使用了居住在土壤中的线虫秀丽隐杆线虫，是基于日本创业公司Hirotsu Bio Science的创始人兼首席执行官Takaaki Hirotsu的研究。在研究秀丽隐杆线虫的嗅觉时，Hirotsu发现这些小虫的嗅觉非常敏感，超过了狗。他突然想到，就像一些狗能嗅出人类的癌症一样，利用这种毫米长的蠕虫也可能从体液中检测出癌症。

大约一毫米长，线虫秀丽隐杆线虫对某些化合物的敏感性超过了最先进的分析技术。特别是，它们可以检测到各种癌症产生的微量化合物。

癌症的生物学特性与健康细胞的生物学特性非常不同。由于尿液等体液的输出可以反映我们的身体状况，因此Hirotsu推测，利用秀丽隐杆线虫来感知癌症的气味是可能的。事实证明，像秀丽隐杆线虫这样的线虫是一种非常好的生物传感器，可以探测到尿液中的癌症气味。随后的研究表明，它们检测到并对尿液成分的这种变化做出反应，表现出与健康人尿液不同的趋化性反应。

据Hirotsu Bio Science的Shonan研发中心负责人Eric di Luccio说，秀丽隐杆线虫对某些化合物的嗅觉灵敏度超过了质谱和色谱等最先进的分析技术。它微小的体型掩盖了它强大的生物能力。

简单和敏感

这个测试再简单不过了——只需要在装有野生线虫的容器中加入一滴尿液。如果他们爬向尿液，很有可能这个人患有15种癌症中的一种，包括肺癌、乳腺癌、胃癌、结肠直肠癌和子宫癌。线虫能探测到癌症产生的一些化合物，并被它们吸引。相反，它们会从健康人的尿液中爬出来。为了确定癌症的具体类型，需要使用常规方法进行后续检测。Hirotsu的方法简单，有可能彻底改变癌症筛查。人们通常不喜欢去做癌症检测，因为这不仅需要时间金钱。而且必须进行血液测试或躺到MRI等机器内。迪卢奇奥说。“但基于尿液样本的检测非常简单，而且是非侵入性无创的。”

线虫会被癌症患者的尿液吸引(左图)，它们会远离健康人的尿液。在这两种情况下，尿液都被放在培养皿左侧的两个黑点上。

在日本，人们甚至可以在网上订购测试，然后收到测试包。他们用它收集尿液样本，然后收集并带到检测中心。这提高了筛查的可及性，在日本这样的老龄化社会，许多人发现很难去诊所，特别是在COVID-19大流行造成的条件下，这是一个重要的考虑因素。

该技术对15种癌症表现出令人印象深刻的敏感性，对早期癌症(0期和I期)的检测与对晚期癌症(III期和IV期)的检测具有相似的敏感性。通常不能达到发现早期癌症所需的高敏感性。使用秀丽隐杆线虫将有助于早期发现癌症，那时癌症对治疗仍更有反应。“这是一种全新的癌症筛查方法，”di Luccio评论道。

Hirotsu生物科学公司总裁Takaaki Hirotsu(左)和昭南研发中心负责人Eric di Luccio(右)在新闻发布会上宣布了一种可以检测胰腺癌的转基因秀丽隐杆线虫。这一声明受到了媒体的广泛关注。

与其他技术的比较

虽然基于新兴技术的许多其他检测癌症的方法正在开发中，但其中大多数是更具侵入性的。特别是，基于微rna技术的方法和检测血液循环中的肿瘤细胞的方法需要血液样本。相比之下，尿液更容易收集。与使用其他癌症筛查方法进行的全面系统检查相比，它是非常便宜的。这种适中的成本加上易于管理降低了人们接受癌症检测的障碍，这将有助于提高筛查率，并有助于在癌症仍处于早期阶段时就发现癌症。

检测一种无声的致命癌症

在筛查检测出的15种癌症中，胰腺癌可能是最难以诊断的一种。胰腺癌的5年生存率低至9%，这是因为早期没有症状，而且胰腺位于身体深处，很难用常规方法检查。

Hirotsu生物科学公司的研究人员现在已经通过基因工程改造出了一种秀丽隐杆线虫，这种线虫对胰腺癌早期产生的微量物质很敏感，但仍有时间进行治疗。“这真的是一件大事，”迪卢奇奥说。“这是一项突破，最终能够早期发现胰腺癌，从而显著改善其预后。”该公司计划于2022年将其商用化，目前正在开发针对其他癌症的线虫。

胰腺癌细胞的彩色扫描电子显微图。胰腺癌通常没有症状，直到它被确诊并且无法治疗，但一种转基因秀丽隐杆线虫现在可以从尿液样本中检测出早期症状。图片来源:科学图库- STEVE GSCHMEISSNER/ X品牌图片/盖蒂图片

一项可能挽救生命的测试

自2020年以来，对15种癌症的筛查测试才对公众开放，但它已经得到了广泛的接受。迪卢奇奥说:“我们收到许多顾客的证词，他们说他们做了检测，结果呈阳性，当他们去医院时，发现他们是癌症的早期阶段。”“这是一个真正的游戏规则改变者——一种非常不同的癌症筛查方式，将拯救生命。”