...狗狗不僅是人類忠實的朋友，有時候沒準還能聞出主人身上的潛伏癌症，救人一命。
毒品，炸彈，糖尿病，新冠，癌症：
無所不嗅的狗
狗狗嗅覺十分敏銳，比人類嗅覺好數萬倍。嗅覺靈敏的狗鼻子裡有大約2.2億個氣味受體，而人類只有500萬個。狗的鼻子強大到足以探測到濃度為萬億分之一的物質，相當於20個游泳池中的一滴液體。
狗的嗅覺由它們鼻子裡嗅覺細胞的數量和敏感程度決定。一般來講，鼻子越大的狗，嗅覺細胞越多，嗅覺就越靈敏。嗅覺優秀的狗包括比格獵犬、拉布拉多、黃金獵犬、德牧、尋血獵犬、比利時馬利諾斯犬等。
...圖一. 嗅覺靈敏的一些狗品種。
上排：比格獵犬、拉布拉多、黃金獵犬
下排：德牧、尋血獵犬、比利時馬利諾斯犬
因為強大的嗅覺能力，經過訓練的嗅探犬長期活躍在緝毒、搜救和探尋炸彈的第一線，是警察的好幫手。
此外，有時候狗狗還能嗅出人類的疾病。疾病可能有特定的氣味，這一認識可追溯到幾千年前。「望聞問切」——氣味是傳統醫學中醫用來診斷疾病的依據之一。在西方傳統醫學裡也是如此。
據稱，西方醫學之父希波克拉底在診斷時，會聞一聞病人——特別是他們的呼吸和尿液。據說黃熱病的氣味像肉店，肝衰竭像生魚，傷寒像新出爐的麵包。一些護士聲稱，她們僅憑嗅覺就能判斷出病人是否處於死亡邊緣。
就拿糖尿病來說，病人在血糖過低時，呼吸或唾液里會產生一種名為異戊二烯的物質，有特殊的氣味，能被狗狗嗅到，給照護人員發出警報。具有這種本事的狗被稱為「糖尿病通報犬」。
除了糖尿病，還有其他不少疾病，包括癲癇、帕金森病、甚至新冠病毒，有報導說狗狗都能嗅出來。
有時候連癌症狗都能分辨出來。癌細胞因為生長和代謝與正常細胞不同，會產生特殊的氣味。有時候，在疾病的晚期階段，甚至人類鼻子也能聞到這種氣味——從患者的血液、尿液、呼吸、口氣或皮膚散發出來的「「癌症味」。而狗狗因為敏銳的嗅覺，它們可以在疾病早期就捕捉到這種氣味。有時候，狗的這種超能力能救主人的命。
癌症診斷，狗狗有多厲害？
狗狗能嗅出癌症，最早的案例報導在三十多年前，兩位皮膚科醫生在《柳葉刀》上報導了一個有趣的案例1。美國一位女士上肢有顆黑痣，沒什麼症狀，醫生也說沒什麼事。但她的狗卻對這顆痣很在意，經常去聞這個痣，甚至想把它咬下來。她再去做檢查，結果這個痣居然是惡性黑色素瘤，一種致命的皮膚癌。
從這以後，狗狗能聞出癌症的逸聞常見報端，直到二十一世紀初，一個類似的故事激起了一個醫生的興趣，他決定用科學的手段測試一下狗鼻子探測癌症的準確度2。他們用七個月的時間訓練了六隻不同品種的狗，然後看看它們能否識別出膀胱癌患者和健康人的尿液樣本。他們發現，這些狗識別膀胱癌的正確率有41%。現在看來，這可能並不令人印象深刻，但結果在統計學上是顯著的(試驗中隨機猜的正確率是7%)。現在我們有更好的方法來訓練狗，結果也更加準確。
這些年人們對於狗的這一超能力很有熱情，訓練狗用來檢測各種癌症，包括前列腺癌，乳腺癌，肺癌，卵巢癌等。狗狗識別癌症的準確度也大幅提高。
...圖二. 奧薩是一隻4歲的德牧，在美國賓州獸醫工作犬中心工作。圖中它一絲不苟地嗅著一個不鏽鋼輪盤，上面裝有卵巢癌惡性樣本、良性樣本和正常樣本，以及其他干擾物 。
比如，在2006年的一項研究中3，五隻家養狗先是被訓練一段時間，讓它們去通過呼吸樣本區分癌症病人和正常人，訓練結束後，開始雙盲測試，結果發現，這些狗檢測肺癌的靈敏度和特異度都高達99%。也就是說，100個肺癌樣本里，狗能準確識別出其中的99個；100個健康樣本里，狗錯判成癌症的樣本只有一個。狗檢測乳腺癌的靈敏度和特異度也高達88%和98%。更重要的是，它們不止能聞出晚期的癌症，對於早期癌症，表現同樣優異。
狗狗的這種超能力還被反覆驗證過。比如肺癌，除了呼吸樣本，狗狗也能檢測血液樣本。2019年的一項研究中4，四條比格獵犬被特訓八周，培養從血液樣本中識別非小細胞肺癌的能力。訓練過程中有一條狗不太有積極性，就被排除在外了。在後來的雙盲測試中，剩下的三條狗的表現優異，靈敏度和特異度都在96%以上。
臨床用狗？為時尚早
有了這麼多研究和證據，什麼時候我們可以去看「狗醫生」，用它們的靈敏鼻子來做癌症早篩和診斷呢？
遺憾的是，「臨床用狗」為時尚早。儘管狗可以檢測疾病，但要在實驗室中使用它們來取代標準檢測，可能還需要一段時間。主要原因是，狗是怎麼嗅探癌症的，這一過程對我們而言仍是未解之謎。它們嗅探的是什麼物質？哪些癌症能被準確檢測出來？有哪些因素影響了嗅探檢測的準確性？這些問題沒被弄清楚的話，對狗的訓練是個障礙，臨床上也很難統一標準，規範應用。
此外，狗的個體之間差異太大，並且即使是同一條狗，不同的時間表現也可能不太一樣，要是沒吃好睡好，可能就消極怠工了，即使遇到癌症樣本也懶得動一下，而人類往往還沒意識到發生了什麼事。
所以，訓練狗狗來檢測癌症，聽起來很美好，實際上還有很長的路要走。除了更多的研究、篩選、繁育和訓練，現在還有的科學家試圖做出「電子鼻」，用氣相色譜法分析狗狗識別的是癌症樣本里的哪些分子，用納米傳感器模仿狗狗鼻子裡的氣味受體，捕捉這些特殊的分子。關於電子鼻的研究開發進展，我們以後再專門介紹。
儘管狗狗篩查癌症距離臨床應用尚遠，但如果你恰好養了只嗅覺強大的狗，如果它突然表現異常，比如對你身體某個部位表現出異常興趣，或者聞到你的呼吸/唾液/尿液後表現焦慮，如果找不出特別的原因，或許你應該去醫院看看。
...圖三.有時候狗對主人身體某個部位表現出異常興趣，可能也只是虛驚一場。(來源: Pickles by Brian Crane)
參考文獻
1. Williams, H. & Pembroke, A. Sniffer dogs in the melanoma clinic? Lancet Lond. Engl. 1, 734 (1989).
2. Willis, C. M. et al. Olfactory detection of human bladder cancer by dogs: proof of principle study. BMJ 329, 712 (2004).
3. McCulloch, M. et al. Diagnostic Accuracy of Canine Scent Detection in Early- and Late-Stage Lung and Breast Cancers. Integr. Cancer Ther. 5, 30–39 (2006).
4. Junqueira, H. et al. Accuracy of Canine Scent Detection of Non-Small Cell Lung Cancer in Blood Serum. J. Am. Osteopath. Assoc. (2019) doi:10.7556/jaoa.2019.077.
