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PATHFINDER 2:一管血早筛多种癌症,3.5万人验证特异性99.6%、阳性预测值60.3%

PATHFINDER 2前瞻性多中心研究在Nature Medicine发表:GRAIL Galleri多癌早筛检测通过血液cfDNA甲基化分析筛查多种癌症,3.5万余人验证特异性99.64%、阳性预测值60.3%、癌症定位准确率91.3%,为尚无筛查手段的癌种提供早发现可能。

核心要点

  • 问题:多数致命癌症缺乏指南推荐的筛查手段,美国指南筛查仅能检出约 14% 的癌症;胰腺癌、卵巢癌、肝癌、胆管癌等致死率高的癌种往往确诊即晚期、失去根治机会。
  • 方法:GRAIL 公司的 Galleri 多癌早筛检测通过靶向甲基化测序分析血液中的游离 DNA(cfDNA),用机器学习识别癌症信号并预测癌症信号来源(CSO);PATHFINDER 2 是一项注册性、前瞻、多中心干预研究。
  • 结果:入组 35,878 人、32,007 人完成 12 个月评估;特异性 99.64%、阳性预测值 60.3%、癌症来源定位准确率 91.3%;加入常规筛查后筛查检出癌症增加 6.5 倍,检出的新发癌中 53.0% 为 I–II 期。
  • 意义:为尚无筛查手段的癌种提供了"一管血早筛"的可能,是"医疗AI评估验证"在真实人群中的一次大规模实践;但该研究非随机、无对照组,尚不能证明降低晚期癌症或死亡风险。
  • 原文:Performance and safety of a multi-cancer early detection test: the PATHFINDER 2 study,Nature Medicine,2026-09-22

一幅多癌早筛概念视觉:浅色背景上,一支采血管位于画面中央,血管内是淡蓝色液体,几条发光的细线从血管中升起并分叉,指向数个不同器官轮廓(肺、肝、胰、肠)的浅色图标,象征一滴血同时筛查多种癌症信号;画面专业克制、无文字、无数字、无真实人物

1. 多癌早筛的临床挑战:多数致命癌种无筛查、确诊即晚期

早期发现是改善癌症生存的关键,但现实是:绝大多数癌症类型并没有指南推荐的筛查手段。目前美国常规筛查只覆盖乳腺癌、结直肠癌、宫颈癌、肺癌等少数癌种,据研究估算,指南筛查仅能检出约 14% 的癌症,而缺乏筛查手段的癌种(胰腺癌、卵巢癌、肝癌、胆管癌等)恰恰贡献了高达七成的癌症死亡。

这些"查不出来的癌"往往直到出现症状才被发现,确诊时已进展到中晚期,失去根治机会。以胰腺癌为例,多数患者就诊时肿瘤已远处转移,五年生存率长期徘徊在低位。要破解这道坎,关键在于找到一种能"一次覆盖多种癌症"的筛查手段,把检出窗口前移。

液体活检(liquid biopsy)提供了新思路:肿瘤细胞会向血液中释放携带特定化学信号的游离 DNA(cell-free DNA,cfDNA),通过分析这些信号,理论上可以"一管血"同时探测多种癌症。问题在于,这种多癌早筛(multi-cancer early detection,MCED)检测究竟准不准、安不安全、会不会带来大量不必要的侵入性检查——这正是 PATHFINDER 2 研究想用大样本人群数据回答的问题。

2. PATHFINDER 2 的核心创新:把"评估验证"做到 3.5 万人规模

研究由俄勒冈健康与科学大学(OHSU)Knight 癌症研究所的 Nima Nabavizadeh 领衔,联合 Mayo Clinic 等多家中心完成,2026 年 9 月 22 日在线发表于 Nature Medicine。这是一项注册性(registrational)、前瞻、多中心、干预性研究(临床试验号 NCT05155605),针对的是 GRAIL 公司研发的 Galleri 多癌早筛检测。创新体现在三点。

第一,规模与人群的代表性。研究在 2021 年 12 月至 2024 年 7 月间入组 35,878 名 50 岁及以上、无癌症临床疑似的参与者,覆盖美国和加拿大,是迄今北美最大的干预性 MCED 研究。参与者入组前 3 年内无癌症诊断或治疗,贴近真实筛查目标人群。

第二,把"性能 + 安全"作为共同主要终点。它不只报告检测准不准,还系统评估了阳性结果引发的后续诊断行为——有多少人接受了侵入性操作、是否出现不良事件、焦虑情绪如何变化,把"医疗AI评估验证"从离线准确率推进到真实临床闭环。

第三,用癌症信号来源(CSO)预测引导诊断。检测在发现癌症信号后,还能预测肿瘤最可能发生的部位,指导医生做有针对性的检查,避免盲目排查。

3. 技术原理:cfDNA甲基化签名 + 机器学习预测癌症来源

Galleri 检测的核心机制可概括为"测甲基化 + 机器学习判读"。第一,通过靶向甲基化测序(targeted methylation sequencing)分析血液中的 cfDNA——肿瘤细胞死亡后会释放带有异常甲基化模式的 DNA 片段,甲基化(methylation)是 DNA 上的一种化学修饰,能反映细胞的来源与状态。第二,机器学习算法学习健康细胞与癌细胞的甲基化签名差异,判断样本中是否存在"癌症信号"。第三,若检测到信号,算法进一步预测癌症信号来源(Cancer Signal Origin,CSO),提示肿瘤最可能位于哪个或哪两个器官,从而引导后续诊断。

一张极简流程示意:左侧是"采血"的抽象输入节点,向右依次连接"游离DNA提取"“靶向甲基化测序"“机器学习判读癌症信号"三个半透明节点,最右分叉出"癌症来源预测"节点,浅色背景,无文字、无数字

需要厘清一点:Galleri 是一款处方检测,目前由 CLIA 认证、CAP 认可的实验室提供,尚未获得美国 FDA 的批准。论文报告的是一项评估该检测性能与安全性的临床研究,而非"已获批产品"的上市宣称;它测的是"发现癌症信号"的能力,不能替代确诊,阳性结果仍需影像或病理进一步确认。

4. 数据说话:特异性99.6%、阳性预测值60%、检出增加6.5倍

论文以描述性分析呈现主要结果(无假设检验),核心数据如下。

研究维度 结果 统计证据
癌症检出率 0.54% 95% CI 0.47–0.63%
特异性 99.64% 95% CI 99.57–99.70%
阳性预测值 60.3% 95% CI 54.5–65.8%
12个月敏感度(全部癌种) 39.3% 95% CI 34.9–44.0%
12个月敏感度(12种致死癌) 69.8% 95% CI 62.8–76.0%
癌症来源定位准确率 91.3% —

在 32,007 名完成 12 个月评估的参与者中,287 人(0.9%)得到阳性信号,其中 173 人最终确诊癌症,阳性预测值 60.3%;特异性 99.64%,意味着假阳性率仅约 0.36%。检出的 151 例新发原发癌中,80 例(53.0%)为 I–II 期,107 例(70.9%)为 I–III 期;这些早期癌中 71.2% 没有 USPSTF A/B 级筛查建议。把 Galleri 叠加到常规筛查后,筛查检出癌症的数量增加了 6.5 倍。安全性方面,在 35,335 名可分析参与者中仅 213 人(0.6%)因阳性结果接受了侵入性操作,其中 90.5% 为非手术,研究期间无严重研究相关不良事件。

一张抽象结果关系示意:左侧并排几个浅色圆角卡片分别代表"特异性"“阳性预测值"“定位准确率"等维度,右侧一根更高的深色柱代表"特异性99.6%",配浅灰徽标表达"检出增加6.5倍”,无坐标轴、无刻度、无具体伪造数字

值得注意的是,全癌种 12 个月敏感度只有 39.3%,意味着相当一部分癌症(假阴性 267 例)并未被检出;敏感度更高的是预设的 12 种致死癌亚组(69.8%)。这提示 MCED 检测更适合作为现有筛查的补充,而非替代。

5. 从实验室到临床:应用前景与局限

可能的应用场景包括:为胰腺癌、卵巢癌、肝癌、胆管癌等目前无筛查手段的癌种提供早筛可能;作为乳腺癌、结直肠癌等常规筛查的补充,提高整体检出率;在高风险人群(家族史、遗传易感性)中用于早期风险分层。CSO 预测准确率 91.3%,也有望显著缩短阳性结果的诊断路径——论文显示从阳性到诊断解决的中位时间约 48 天。它与本站此前解读的平扫CT+AI筛查食管癌的 EAGLE、腹部CT通用诊断AI RADAR同属癌症早筛方向,只是从"影像"换到了"血液"这条赛道。

局限至少三条。其一,该研究非随机、无对照组,只能描述性能,不能证明使用检测能降低晚期癌症发生率或癌症死亡率,论文也明确"需要随机试验和更长随访来评估临床效用”。其二,全癌种敏感度仅 39.3%,存在漏检,阴性结果不能排除患癌可能;且部分早期检出可能来自结直肠癌等本可常规筛查的癌种,增量价值因卫生体系而异。其三,检测尚未获 FDA 批准,多位作者受雇于 GRAIL 公司,存在利益冲突,性能结果需独立重复验证。

6. 结论与产业启示

PATHFINDER 2 给出一个关键信号:多癌早筛检测在 3.5 万人规模的真实人群中表现出 99.64% 的特异性和 60.3% 的阳性预测值,叠加常规筛查后检出癌症增加 6.5 倍,且侵入性随访率低、无严重不良事件,为"一管血早筛多种癌症"提供了迄今最有力的安全性证据之一。

对医疗AI产业有三点可执行建议:一是把 MCED 类检测定位为"补充而非替代"现有筛查,重点瞄准尚无筛查手段的致命癌种,用阳性结果引导、而非盲目扩大侵入性检查;二是建立"性能 + 安全"双终点的评估范式,把假阳性带来的后续检查负担和患者焦虑一并纳入评估,这正是"医疗AI评估验证"应有的完整闭环;三是坚持用随机对照试验补齐临床效用证据,用死亡率、晚期癌症发生率等硬终点说话,避免以"检出更多癌"替代"活得更久”。对医疗AI从业者而言,可靠的"医疗AI解决方案"应经得起真实人群的长期检验,而非止步于离线准确率。

相关问题

Q:这个多癌早筛检测现在能直接用于临床吗?

A:尚未获批。Galleri 是一项处方检测,由 CLIA/CAP 认证实验室提供,但还未获得美国 FDA 批准。PATHFINDER 2 报告的是性能与安全性证据,正式临床推广仍需监管审批,且需要随机试验证明其能降低晚期癌症或死亡率。

Q:它会替代现有的癌症筛查(如肠镜、乳腺钼靶)吗?

A:不会。它被定位为常规筛查的补充,尤其针对胰腺癌、卵巢癌等无筛查手段的癌种。全癌种敏感度仅 39.3%,阴性结果不能排除患癌,现有筛查仍应照常进行。

Q:这项研究测的是完整产品,还是实验室模型?

A:测的是 GRAIL 的 Galleri 检测(一款真实存在的商业检测)在真实人群中的性能与安全,但论文是描述性、非随机的注册性研究,且该检测尚未获批。它评估的是"检测能否发现癌症信号”,而非"能否改善生存结局"。

参考文献

  1. Nabavizadeh N, McDonnell C, Kurbegov D, et al. Performance and safety of a multi-cancer early detection test: the PATHFINDER 2 study. Nature Medicine. 2026. DOI: 10.1038/s41591-026-04618-w
  2. Klein EA, Richards D, Cohn A, et al. Clinical validation of a targeted methylation-based multi-cancer early detection test using an independent validation set. Annals of Oncology. 2021;32:1167–1177. DOI: 10.1016/j.annonc.2021.05.806
  3. Liu MC, Oxnard GR, Klein EA, et al. Sensitive and specific multi-cancer detection and localization using methylation signatures in cell-free DNA. Annals of Oncology. 2020;31:745–759. DOI: 10.1016/j.annonc.2020.02.011

本文基于 Performance and safety of a multi-cancer early detection test: the PATHFINDER 2 study 的独立解读,仅供学术交流,不构成临床建议。

📄 论文原文信息

论文标题Performance and safety of a multi-cancer early detection test: the PATHFINDER 2 study
作者Nima Nabavizadeh, Charles McDonnell, Dax Kurbegov, Marc Matrana, Shirish Gadgeel, et al.
期刊Nature Medicine
发表时间2026-09-22
DOI10.1038/s41591-026-04618-w
PubMedPMID: 42773207
论文原文信息地址:https://doi.org/10.1038/s41591-026-04618-w