用鼻子嗅癌

候怡行

医学专家认为，人在患病时细胞间产生的微小的化学变化可以让狗捕捉到，包括早期癌症的信息。

每天早上8点整，小狗奥利都会与他的主人离开家，在一小段车程后到达它的实验室。奥利每天都渴望着工作。在满腔热情地向同伴打招呼后，奥利披上规定的实验外套走向实验室。在这里，奥利开始了它的工作——闻闻每个小尿瓶，然后告知它的主人哪个样本含有一种特定类型的癌症。这是项精确的工作，但奥利90%都是正确的，这是不错的成绩。

临床上早期发现并确诊癌症是一项碰运气的事。通常只有当癌症在近期活动并出现症状时，病人才会去就诊。筛查只适用于几种类型的癌症，而且诊断手段通常不太可靠，有些还会对人身体造成伤害，因此迫切需要更好的检测方法。

医学专家认为，人在患病时细胞间产生的微小的化学变化可以让狗捕捉到，包括早期癌症的信息。这些化学变化的信息可通过呼吸道和尿道散发出来。在英国凯因斯弥尔顿的医疗犬检测机构，有像奥利一样的犬类正在接受检测这些信号的训练。用狗的嗅觉来发现人是否患有癌症已不是新鲜事，距今已有20多年的历史了。但是它能否通过科学的检验呢？狗真的能拯救生命吗？

人体患病时能产生特殊的味道，这一说法可以追溯到几千年前。古老的记载称希波克拉底在给病人看病时可以通过嗅觉对一些疾病进行诊断——特别是从病人的呼吸和尿液中。据说黄热病闻起来像肉店味道，肝衰竭像生鱼味道，而伤寒像新烤出的面包的味道。一些护士声称她们只需通过闻就能知道一个病人是否就要死亡。

一些疾病标志性的味道来自于数百种通过身体的汗水、尿液、呼吸和其他体液散发出来的具有化学挥发性的有机化合物。这些挥发性化合物是由人体细胞中一系列代谢进程而产生的，因年龄、饮食和性别的不同而赋予了个体差异性的“气味指纹”。由于生病细胞和健康细胞的代谢方式不同，这些“气味指纹”也会因健康状况而发生改变。

1971年，癌症的挥发性有机化合物首次在人类尿液中被鉴别出来，但是用狗的嗅觉来帮助医生诊断癌症的想法出现在1989年。两个皮肤病学家给《柳叶刀》杂志投稿时引用了一个案例：一位女病人称是她的狗让她来看病的，因为她的狗通过嗅觉发现了她的黑色素瘤。那位女病人的大腿上有一个黑色的点，医生曾经说那是一颗痣——纯粹是个点缀不需要切除。她接受了诊断结果，但是她的狗并不认同，仍对她的痣又闻又挠。一天，狗猛扑向她并且咬住长痣的部位，显然它想要咬掉黑痣。这足以让这位女士再次去看医生了，这次得到了确诊，这颗痣其实是恶性的黑色素瘤——皮肤癌中致死率最高的类型。

对狗类而言，患癌组织的味道嗅起来与正常组织不一样，但狗是怎样“分辨”这种不同却是一个谜团。医疗犬检测机构的董事和首席执行官克莱尔盖斯特女士这样说，她自己的狗，黛西，曾警告她患有乳腺癌。她认为，有一种假设是病变的组织产生的有机化合物会使人的气味发生变化，而狗恰好能嗅出。由于人类对犬类的驯化意味着它们要保护主人，所以主人味道的改变使他们的狗很焦虑。

2001年，一个相似的故事发生在一位66岁的男性身上，他的狗逼迫他为一颗不寻常的痣拜访丘奇医生。丘奇医生想知道这一事情的可信度，决定用狗开始试验。2004年，与其他医生一起，丘奇开展了第一個验证——观察犬类是否能从尿液样本中嗅出癌症来。

经过7个月的训练后，6只狗对来自膀胱癌的病人尿样和来自健康的或有其他疾病的人的控制样本一起进行检测。丘奇说：“当时我们发现犬类通过嗅觉判断出样本正确的概率在41%，这一结果看起来也许不那么鼓舞人心，但是却是有统计意义的。现如今我们有更好的方法来训练犬类，这使它们的检测结果也更加准确。”

训练狗从健康人群中找出癌症患者是第一步，下一步是将犬类和现有的诊断实验进行比较。狗能通过嗅觉嗅到挥发性有机化合物的价值在于，它们能够在癌细胞刚开始扩散时就发现这些挥发性有机化合物。这意味着狗的嗅觉可以使癌症在很早期就被检测到。

有些类型的癌症，如宫颈癌，可以通过筛查在早期被挑选出来，但其他的癌症则难以被确诊，且要用到疼痛和损伤性的活检。众所周知，前列腺癌是难以被检测到的肿瘤，因为该疾病仅有的生物标记之一就是存在于血液中的前列腺特异性抗原（PSA），但它仍不准确，PSA水平的升高也只意味着患癌概率有提升的风险，做出确诊唯一的方法是在PSA升高的同时做一个创伤性的活检。三分之二的PSA水平升高的男性并没有患前列腺癌（这种现象可以归咎于其他因素，例如炎症），而20%患有前列腺癌的男性的PSA水平则是正常的，这意味着他们会被漏检。因此，前列腺特异性抗原水平作为前列腺癌的筛查试验被认为并不可靠。

狗类能帮忙吗？2015年，意大利米兰人类临床研究中心的吉安路易吉塔维尔纳，花费了5个月的时间训练了两只来自意大利国防部的德国牧羊犬——让它们坐在样本前来嗅前列腺癌的味道。两只狗共用鼻子嗅了900例尿液样本，它们辨认前列腺癌病人的样本准确率达到98%，这比前列腺特异性抗原检测检出率的准确性好多了。有这种水平的精确性，用狗类来减少病人活检次数并提高确诊率指日可待。

有趣的是，该实验组的样本除了来自患有不同类型癌症的人外，还包括一些正在用药的人。然而服药所致的气味变化没有让犬类混淆。专家认为，这是由于不同类型的癌症也许有分辨性的“气味指纹”。犬类如今被训练得可以嗅出各种各样的癌症，包括膀胱癌、乳腺癌、肺癌和皮肤癌。

有的医生想利用犬类更早地发现一些最难捉摸的癌症。宾夕法尼亚大学的研究者正在训练一支犬类队伍，让它们从血浆样本中嗅出卵巢癌。

卵巢癌由于症状少而被称为沉默的杀手。如果在它转移前确诊治疗，5年生存率可达92%。然而，只有15%的卵巢癌能在早期被及时发现。由于缺乏可靠的筛查手段，目前唯一可用的诊断测试是经阴道超声或抗体检测。但这些筛查手段的敏感度通常都不足以让癌症在扩散前被发现，而癌症扩散后病人的存活率已经降至了25%。

分析人的呼气同样能让某些癌症露出马脚，结肠癌和乳腺癌已经被证实会产生特征性的化学信号。理论上任何癌症都可以通过分析病人的呼气进行诊断。专家目前正在进行犬类实验来检测乳腺癌患者的呼气和尿液样本，目的是看看哪种方式效果更好。

最后的困难是将狗敏感的鼻子适用于真正的生物筛选和诊断。专家研究犬类是否能在活检之前发现前列腺癌。所有加入实验的男性都有前列腺特异性抗原的阳性反应，但活检则是阴性的——如此意味着癌症警报可以解除了。在用狗检测尿液样本后，团队会继续观察这些男性，看他们中的有些人是否会继发癌症，并观察狗是否能做出早期警告。

然而仍有问题：狗嗅到的到底是什么？专家无法确定，但一定不是前列腺特异性抗原。专家想通过传统技术例如气相色谱法来确定这些物质，并希望由此研制出电子鼻，它可以做狗同样的工作，可以当场诊断并且资源的占有率更少。用电子鼻检测肺癌的工作已经开始，但是用电子鼻检测其他癌症并非易事。

就算有类似于电子鼻一般的先进的仪器，如何分析并得到狗嗅出的挥发性有机化合物还是相当棘手。狗的嗅觉灵敏到足以在混有其他挥发有机化合物的环境下嗅出某种气味。狗的鼻子比目前任何仪器都更加灵敏。

電子嗅探犬

用狗鼻嗅体液和呼出气体来检测癌症是个很好的方法，但是如果能在一个电子装置上重建其显著的能力，效果则会更好。

一种手持的肺癌“呼吸检测仪”正在在英国的一家医院应用，医生可用它检测人们呼出的气体从而确诊肺癌。工程师比利鲍伊发明了这项装置，以及一个结肠癌检测器。

鲍伊说：“如果成功的话我会进行下一步实验，筛查一定的人口看是否能找到有肺癌风险但无症状的病人。这些人将会包括50岁及以上年龄的吸烟者，且常规的测试在家中就可以完成。”这一仪器很快面市。

其他装置也正在开发中，包括从尿液样本中嗅出前列腺癌的电子鼻。

嗅探鼠

狗并非是唯一能够闻出疾病的动物。在莫桑比克的首都马普托，非洲大囊鼠正被用来检测肺结核。2012年，该病在非洲导致了480000人的死亡。

在最初16个月中，非洲大囊鼠评估那些前来检测肺结核病的12500个样本。这些人中的1700个在当地诊所检测出阳性。大囊鼠进一步检测出764个。这项工作的组织者说，该组织最善于用老鼠寻找地雷。

果蝇最近也加入了这个阵营，因为它们被发现同样能检测到癌细胞发出的味道。这归功于它们覆盖着感受器的触须，该结构能让它们分辨出某些浓度非常低的气味。