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用一支笔“秒测”癌组织 靠谱吗?

来源:环球医学编写    时间:2017年09月07日    点击数:    5星

德克萨斯大学(UT)的科学家和工程师研究小组发明了一个强大的工具,能在手术中快速且准确地识别癌组织,约10秒给出结果——比已有技术快150倍!这个工具是“MasSpec笔”——创新手持工具,把组织是去除还是保留的准确诊断信息提供给外科医生,帮助改善治疗并降低癌症复发几率。研究于9月6日发表在《Science Translational Medicine》。

设计并领导研究小组的Livia Schiavinato Eberlin(UT化学副教授)说,如果你术后和癌症患者谈话,很多人第一句都会说“我希望外科医生把全部癌症去除了”。如果没实现,就太令人心碎了。但我们的技术能极大改善外科医生确确实实在手术中去除每一丝癌症痕迹的几率。

当前最先进的诊断癌症并确定癌症和正常组织范围的是冰冻切片分析,速度慢,有时不准确。每个样本需要病理学家花30分钟或更长时间准备并分析,这增加了患者感染和麻醉不良反应的风险。对于一些癌症类型,冰冻切片很难分析,导致多达10%~20%的病例结果不可靠。

然而,对从253名癌症患者身上去除的组织进行检测,MasSpec笔约10秒就提供了诊断,准确度超过96%。此技术也能检测正常和癌症组织之间边缘区域出现的癌症(混合癌症组成)。研究小组希望2018年在肿瘤手术中开始测试这一新技术。

项目合作者James Suliburk(美国贝勒医学院内分泌外科负责人)说,在任何时候我们都想给患者更准确、更快、更安全的手术。这个技术把这3点全做到了。它让我们更明确知道去除哪些组织、留下哪些组织。

尽管最大化去除癌症对改善患者生存至关重要,但去除太多健康组织对患者而言也有深远的负面影响。比如,除了美观方面的影响,乳腺癌患者的疼痛副作用和神经损伤的风险更高。甲状腺癌患者可能失去说话的能力或调节人体钙水平的能力(对肌肉和神经功能很重要)。

研究由多学科小组完成,融合了化学、工程学和药学领域。其他主要贡献者包括Thomas Milner(UT科克雷尔工程学院生物医学工程学教授)和其实验室成员;Jialing Zhang(UT Eberlin实验室助理研究员);Anna Sorace(UT戴尔医学院副教授);Chandandeep Nagi和Wendong Yu(美国贝勒医学院病理学教授),以及Jinsong Liu(UT安德森癌症中心病理学教授)。

Eberlin介绍,由于癌症和正常细胞中的代谢物非常不同,我们用MasSpec笔提取并分析它们,获得组织的分子指纹。难以置信的是,通过这个简单且温和的化学过程,MasSpec笔快速提供了诊断的分子信息,不造成组织损伤。

MasSpec笔从非典型组织样本获得的分子指纹经软件即时评估。软件名为统计分类器——在Eberlin和同事从253个人体组织样本收集的分子指纹数据库中接受训练。样本包括正常和癌症组织(乳腺癌、肺癌、甲状腺癌和卵巢癌)。

当MasSpec笔完成分析,单词“Normal”或“Cancer”自动出现在电脑屏幕上。对于特定癌症,如肺癌,也可能出现类型的名称。

Zhang说,这是生物适合且自动化的医疗设备,我们对于很快将其应用于临床感到非常兴奋。

 

(环球医学编辑:丁好奇 )

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