步锐科技：积极探索人体呼出气诊断帕金森

　　很多人听说过，有些动物嗅觉灵敏，甚至可以闻出人体病变的气味，于是有不少人研究怎么通过气味诊断或预测疾病。

　　长期以来，疾病诊断中很少会使用到气味检测，而狗狗却一直在识别人类气味的变化发展。古希腊人谈到医生使用他们的嗅觉进行气味诊断，但这个想法大多时候都被忽视了。直到近代，1989 年发表在The Lancet杂志上的一篇文章，第一次证明了狗的嗅觉可以用来诊断疾病，甚至是检测出癌症。

　　2004年，一家英国慈善机构报道：狗可以嗅出人类尿液中膀胱癌。自此以后，研究人一直在研究如何利用狗来诊断其他癌症以及糖尿病、疟疾和 COVID-19 等疾病。例如，糖尿病警报犬被训练可以在主人的血糖水平过低或过高时闻出气味，用犬嗅辨疾病正变得越来越普遍，越来越容易被人们接受。

　　此前已有科研成果提示帕金森病患者可能存在特殊的气味。

　　帕金森(Parkinson’s diseasePD)是一种神经系统疾病，会导致运动症状例如震颤僵硬和行走困难以及包括抑郁和痴呆症在内的非运动症状，虽然无法治愈，但早期诊断和治疗可以提高患者的生活质量，缓解症状延长生存期，然而早期症状却难以察觉。因此一旦出现肢体震颤认知障碍等症状病情，一般已经发展到了难以治疗的晚期阶段。

　　过去几年里，中南大学湘雅医院动物实验中心主任的高常青和该院神经内科教授郭纪锋、唐北沙团队，联合国内另外3所三甲医院，开展了一项多中心、前瞻性、双盲临床试验，发现比利时牧羊犬能嗅辨帕金森病患者皮肤挥发的近似麝香的气味，为帕金森病的诊断提供了全新思路。

　　这一原创性研究成果以封面论文形式发表于《运动障碍》。这是世界上首次报道证实利用实验动物辅助诊断人类帕金森病。

　　在当时，医学界已经报道过犬只“闻”出主人身上的癌症等疾病的例子。高常青也对比利时牧羊犬的嗅觉和犬嗅辨人类疾病的相关医学案例做过研究。表示狗和人类的鼻子构造不一样，狗吸入气体进入气道后有个过滤的过程，过滤完才将气体传输到肺部。比利时牧羊犬最大特点是鼻子很长，鼻子长鼻腔就长，鼻腔上的嗅觉细胞也更多，嗅觉神经也会更丰富。与人类大约10cm²的嗅觉上皮相比，犬的嗅觉上皮面积在170cm²以上，是人类的17倍;犬的嗅觉受体超过2亿个，是人类的40倍。犬的嗅觉受体受到更丰富的神经支配，加上鼻子的特殊构造，利于它辨别吸进的气味，而排除不需要的气味。2011年高常青开始对犬进行训练。最初主要集中在犬嗅辨肺癌的研究上。

2016年，有报道提示帕金森病患者可能存在特殊的气味。高常青便找到我国著名神经病学家、湘雅医院神经内科教授唐北沙，希望开展合作研究。唐北沙将高常青介绍给了自己的学生、主攻帕金森病等神经退行性疾病的郭纪锋。

为了探讨帕金森病患者体味对疾病的诊断作用，中南大学湘雅医院牵头，联合中南大学湘雅三医院、南华大学附属第二医院、南京医科大学附属明基医院开展了一项多中心、前瞻性、双盲临床试验。研究结果显示，在第一组服药治疗患者中，当两只或全部三只嗅辨犬示警为阳性结果时，测试的灵敏度、特异度、阳性似然比和阴性似然比分别为91%、95%、19.16和0.10。同时，对未服药新发患者的灵敏度、特异度、阳性似然比和阴性似然比分别为89%、86%、6.6和0.13，甚至提示嗅辨犬可以嗅辨出早期的帕金森病患者。《中国科学报》记者在一次犬嗅辨现场看到，全程未参与整个准备过程的嗅辨犬能迅速定位放置帕金森病患者的样本的鉴别罐。

比利时牧羊犬能迅速定位放置患者样本的鉴别罐，待训犬员确认。(图片来源网络)实验表明，犬嗅辨帕金森病的灵敏度和特异度均较高，通过对这一现象的临床转化，团队未来有可能开发具有临床应用前景的诊断与鉴别诊断方法。这项研究为帕金森病的临床诊断提供了一个新视角。目前，湘雅医院动物实验中心共有8只嗅辨犬。高常青团队正和不同的科室积极沟通，未来将努力通过进一步的犬嗅动物实验，为肿瘤、代谢性疾病等诊疗提供新线索。喜闻乐见的是，目前气味检测在国内已经开始了商业化的临床前期应用。步锐科技开发出了具有临床应用前景的非侵入性的、快速经济有效的气味检测方法。基于呼气代谢组学、质谱检测和人工智能算法研发出了不依赖于动物更适合临床诊断需求的无创精准、快速经济高通量的呼气检测平台型工具——人体呼出气质谱检测平台，通过对人体呼出气样本进行在线质谱谱图分析，3min实现肿瘤、感染性疾病等多病种的精准快速检测，未来还可延展探索单样本多病种的快速筛查诊断，助力医患群体。

　　关于深圳市步锐生物科技有限公司

　　成立于2018年12月，是一家集研发、生产、销售为一体的医疗高新技术企业，也是国内首家利用人体呼出气检测技术进行肿瘤和感染性疾病早筛的公司。步锐科技自主研发了基于“人体呼出气检测质谱仪”的疾病辅助分析平台，由硬件部分—单光子电离-飞行时间质谱仪(SPI-TOFMS)的和软件部分—人工智能技术共同组成。可通过对人体呼气VOCs组分进行全谱图分析，3min实现肿瘤、感染性疾病等多病种的精准快速检测。目前，公司已与国内近40家顶级医疗机构开展科学研究合作，采用公司自主研发的解决方案，在肺癌、肺结核和乳腺癌的快速筛查和伴随诊断中取得积极进展，相关技术和方法远远领先市场上的同类产品，快速成为了人体呼气检测技术领域的领航者。