简单吹口气,就能预测免疫治疗效果荷兰

还记得《西游记》里乌鸡国的故事吗？唐僧让悟空给服下金丹的乌鸡国王度气，却不让八戒度气，因为悟空“吃桃果为生，是一口清气”，而八戒“伤生作孽吃人，是一口浊气”。

奇点糕瞎掰的猜测是，饮食模式不同，导致了俩徒弟肠道微生物的区别，才有清气浊气之分。只是这年头，也没法找一个八戒吃法的人来验证了。故事虽老，道理却常用常新，因为人体太神奇了，呼出几口气，也会有很大的信息量。

不信？癌症治疗的最前沿，也许就能用上这口气。近期，荷兰科学家使用智能“电子鼻”，对肺癌患者呼出的气体进行分析，从而预测免疫治疗的患者能否达到客观缓解，预测的准确率，高达85%！

分析成果的论文，发表在欧洲肿瘤内科学会的著名期刊《肿瘤学年鉴》（AnnalsofOncology）上[1]。这种“呼气预测”，不仅可以提前预测客观缓解率，还能使至少24%的肺癌患者，提前回避无效的免疫治疗，避免贻误病情。

这设备很人畜无害，很人畜无害……

（图片来源：阿姆斯特丹大学医学中心）

为了预测免疫治疗的疗效，科学家们简直是绞尽了脑汁。PD-L1表达水平、肿瘤突变负荷（TMB）这些招不够，就搞什么T细胞亚群测定[2]、免疫微环境基因型[3]、单细胞测序[4]甚至是机器学习[5]……

没办法，临床需求催得紧呐。虽说成功不断，但免疫治疗的客观缓解率，在目前已获批的适应症患者群体中，只有30%左右[6]。就算把病情稳定的患者算上，整体获益比例也不够让人满意，许多患者实际上是接受了无效的治疗。

除了治疗有没有效之外，治疗副作用、费用高昂、病情超进展风险之类的因素，都让预测疗效显得格外重要。那这次“呼气预测”的新招，是怎么被想到的呢？

其实在科学家眼里，每个人呼出的气体，也像指纹一样有着独一无二的特征。氮气、氧气、水蒸气和二氧化碳当然人人都有，但其它成分的组成和比例，却可以从侧面反映人体的代谢情况，比如挥发性有机物（VOC）、甲烷、氨气等等[7]。

呼气不像指纹，还是会有动态变化的

（图片来源：KAIST）

代谢和疾病，永远息息相关。研究显示，在呼吸系统疾病当中，VOC等气体成分的变化，可以作为疾病筛查、预后评价的有效指标[8]。而跟抽血检查比起来，呼气检查既无创又快速，查酒驾那速度不一定做得到，但也不会慢太多吧？

基于这个思路，荷兰科学家设计了“电子鼻”（eNose），它是在传统肺功能检测仪器的基础上，利用7个特殊传感器，实时分析疾病患者和正常人呼出气体成分特征的不同。经过数据处理和校对，这些特征会转化为最终的分析模式[9]。

在分析COPD、哮喘等疾病时，检测流程只需要2分钟的电子鼻，都取得了成功。用到免疫治疗上，之前的套路并不变，只要从患者身上得到数据，再总结出模式就可以尝试了。但说归说，电子鼻的分析到底有多准呢？

eNose设备一共有7个不同的传感器，在分析患者呼出气体的同时，也会和周围正常空气进行对比

（图片来源：AnnalsofOncology）

试试就知道了。研究团队首先招募了92名接受免疫治疗的晚期肺癌患者，让他们接受电子鼻呼气分析，也就是“训练队列”。总结出的分析模式，再在51名患者的“验证队列”当中进行确认。

虽然招募的真实世界患者情况复杂，但电子鼻没让人失望。在患者能否实现客观缓解的预测上，电子鼻分析的曲线下面积（AUC）达到0.85，也就是85%的准确率！而如果使用PD-L1表达水平预测，那么AUC只有0.66，差距接近20%了。

而在提前区分免疫治疗无效的患者上，电子鼻也更准，它预测免疫治疗无效可能性72%的患者有12名，这12名患者就都没能实现缓解。如果用PD-L1阴性作为筛查标准，虽然同样能找出这12名患者，却会漏掉3名实现客观缓解的患者。

也就是说，电子鼻预测可能无效的患者，最终治疗无效的可能性就非常大，检测的敏感性比PD-L1更好。而这些并不适合免疫治疗的患者，在整个队列中占到近四分之一（24%），提前把他们挑出来，换用其他方案治疗，肯定是利大于弊。

这85%的准确率，已经比现有的很多方法厉害了，但研究团队却觉得，这研究才是“冰山一角”，只是向精准免疫治疗迈出的第一步，毕竟研究