狗狗可以被训练成嗅癌高手，利用它们灵敏的鼻子来检测患病细胞释放出的癌变气味。这种嗅探是非侵入性的，可以帮助诊断无数人，这就引出了一个问题：如果这些狗狗的嗅觉如此敏锐，为什么现在不让它们为人类筛查癌症呢？
简短的回答是：狗狗在参与性强的环境中表现良好，例如帮助执法部门追踪气味或在灾区引导搜救队。但是，在数千个样本中嗅探，而其中只有少数可能是癌变的，这是一项具有挑战性的工作，并且几乎没有积极的强化。
此外，训练这些狗狗需要时间和精力，而且，尽管经过了充分的准备，如果它们心情不好，仍然可能会漏诊，专家告诉《生命科学》。[20个由科学解释的狗狗和猫咪的怪异行为]
支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
但这并不是说狗狗在开发“嗅”癌的人造筛查工具方面无济于事。众所周知，癌细胞会释放出独特的气味，但科学家们尚未确定导致这些气味的特定化合物。
狗狗可能帮助精确定位癌症特异性气味的一种方法是给狗狗嗅闻某些癌变样本，然后缓慢地从样本中去除化合物。加州大学戴维斯分校耳鼻喉科教授希拉里·布罗迪博士说，如果在去除几个成分后，狗狗停止对样本做出反应，“那么你就知道你已经去除了混合物中特定于癌症的成分”。他说，研究人员随后可以分析这些单独的成分，并开发出可以可靠地筛查患者的生化测试。
布罗迪告诉《生命科学》，“狗狗可以做很多事情，但我认为对整个人口进行大规模筛查并不是未来的方向。”
敏锐的嗅觉
1989年，英国期刊《柳叶刀》发表了第一份关于狗狗嗅出癌症的报告。在一封给编辑的信中，两位皮肤科医生描述了一只狗狗据报道每天花几分钟嗅闻其主人大腿上的彩色病变，甚至在她穿短裤时试图咬掉这个斑点。这位女士感到担忧，让医生检查了病变，结果证实是恶性黑色素瘤。
医生在信中写道：“这只狗可能通过促使她的主人在病变仍然处于薄且可治愈的阶段时寻求治疗，从而挽救了她的生命。”
随后出现了其他关于狗狗检测到恶性黑色素瘤的报告，但直到2006年，高质量的双盲研究才得以发表，奥地利克雷姆斯大学医院的肺病医生克劳斯·哈克纳博士说。（在双盲研究中，狗狗和它们的训导员都不知道哪些样本是癌变的。）
很快，就有无数研究表明，训练有素的狗狗可以通过嗅闻生物样本（如人的呼吸或尿液）来检测特定的癌症。这是因为细胞，即使是癌细胞，也会释放出挥发性有机化合物（VOCs）。哈克纳说，每种类型的癌症都可能具有独特的VOC，这意味着它与其他细胞相比具有不同的气味。
哈克纳说，鉴于狗狗的鼻子中有超过2.2亿个嗅觉受体，它们是非常适合嗅出疾病的动物。相比之下，人类的鼻子中只有“区区”500万个嗅觉受体。
狗狗的困难
哈克纳说，大多数狗狗可以在大约6个月内被训练识别出特定癌症的气味。然而，许多研究的设置在实验室中有效，但在现实世界中无效：通常，会给狗狗提供五个样本，其中总是有一个癌变样本。在现实中，根据癌症的类型，嗅探犬可能在1000个样本中只找到四个癌变样本，他说。
哈克纳说，如果狗狗和训导员都不知道这1000个样本中的哪四个是癌变的，那么当狗狗选对样本时，训导员就无法给予狗狗积极的强化。
哈克纳说：“我认为这是我们研究失败的主要原因之一”，他的2016年工作在《呼吸研究杂志》上发表，该研究具有类似现实世界的设置。“我们无法提供积极的反馈，因为在筛查情况下，狗狗和训导员都不知道狗狗是否正确。这对狗狗和训导员来说都是有压力的。”
他说，如果每组样本中总是植入一个癌变样本，情况可能会得到改善，这样狗狗就可以得到奖励，并且在嗅闻了来自患者的数千个非癌变样本后不会感到厌烦。
展望未来
但布罗迪说，即使可以改变设置以适应狗狗，但这也不是一种现实的筛查患者的方法。训练狗狗识别可能影响人类的多种癌症需要大量的资源。此外，虽然没有完美的测试，但至少医生知道不同测试（如乳房X光检查）的准确率，以及它们产生假阳性和假阴性的比率。但布罗迪说，这些比率对于每只狗狗都会有所不同。
此外，布罗迪说，狗狗会感到无聊、饥饿，“也会像你我一样有心情不好的时候”。“你必须仔细监测它们在整个周期中的有效性。”
相反，布罗迪和哈克纳设想狗狗可以帮助研究人员创建和改进生化“鼻子”机器，即电子鼻，它可以“嗅”患者并给出诊断，他们说。布罗迪说，这些机器已经存在于某些医疗状况中，但在狗狗的帮助下，可以变得更加灵敏并适用于更多疾病。但他指出，这项研究尚未完成。
在一个项目中，布罗迪和他的同事正在研究狗狗是否可以通过嗅闻患者呼入容器中的呼吸来检测头颈癌患者的挥发性有机化合物。但研究人员在训犬师开始宣传她的狗狗可以嗅出癌症后，暂停了这个项目。
布罗迪说：“我们不想与此有关联。”“我们想证明它们正在检测到癌症，而不是先声明它们正在检测到癌症，然后再证明它。你必须首先进行科学研究。这还远未成熟。”
版权所有 2017 LiveScience.com，Purch 公司。保留所有权利。未经许可，不得发布、广播、改写或重新分发此材料。