發(fā)布日期：2018-07-19
癌癥早期多無(wú)明顯癥狀，等患者出現(xiàn)特異癥狀時(shí)，常已屬于癌癥晚期。世界衛(wèi)生組織指出，2/3的癌癥可以預(yù)防和治愈。近日，斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一項(xiàng)新研究表明，用于清除稀少和難以捕獲的腫瘤細(xì)胞的磁線可能是一種快速有效的早期癌癥檢測(cè)策略。這或?qū)O大的幫助癌癥的早期發(fā)現(xiàn)。
7月16日，題為"An intravascular magnetic wire for the high-throughput retrieval of circulating tumour cells in vivo" 的研究在線發(fā)表在《Nature Biomedical Engineering》雜志上，科學(xué)家們闡述了磁線對(duì)檢測(cè)癌癥早期的良好效果。
技術(shù)原理
If approved for use in humans, the magnetic wire (depicted in gray) would be inserted into a vein in the arm (in light pink) and attract floating cancer cells labeled with magnetic nanoparticles (light green and gray) that have come from the tumor (neon green).Credit: Courtesy of Sam Gambhir
穿過(guò)靜脈的導(dǎo)線吸引了特殊的磁性納米顆粒，這種納米顆粒被設(shè)計(jì)成腫瘤細(xì)胞，如果身體某處有腫瘤，腫瘤細(xì)胞可能會(huì)在血液中漫游。由于這些腫瘤細(xì)胞基本上被磁化，磁線可以使用與將家庭照片貼到冰箱的相同力量將細(xì)胞從自由流動(dòng)的血液中吸住。
迄今為止，該技術(shù)僅用于豬。研究發(fā)現(xiàn)，相比現(xiàn)有基于血液的癌癥檢測(cè)方法，該技術(shù)吸引了10-80倍的腫瘤細(xì)胞，使其成為早期發(fā)現(xiàn)疾病的有效工具。該技術(shù)甚至可以幫助醫(yī)生評(píng)估患者對(duì)特定癌癥治療的反應(yīng)：如果治療有效，血液中的腫瘤細(xì)胞水平應(yīng)隨著細(xì)胞死亡而脫離腫瘤，然后隨著腫瘤縮小而下降。
目前，通訊作者Sam Gambhir博士正專注于將磁線作為癌癥檢測(cè)方法，但其影響范圍可能會(huì)更廣泛。Gambhir說(shuō)，“它可能對(duì)其他疾病也有用，只要血液中存在目標(biāo)細(xì)胞或分子。例如，假設(shè)正在檢查細(xì)菌感染，那么在任何情況下循環(huán)腫瘤DNA或?qū)е卵装Y的稀少細(xì)胞，磁線和納米顆粒都會(huì)有助于豐富信號(hào)，從而檢測(cè)到疾病或感染。”
打破傳統(tǒng)
從腫瘤中脫落并自由地游動(dòng)于血流的細(xì)胞，也稱為循環(huán)腫瘤細(xì)胞，可作為癌癥的生物標(biāo)志物，指示疾病的存在。
那么，為什么需要一種全新的方法來(lái)捕獲血液中的細(xì)胞？難道一個(gè)簡(jiǎn)單的血樣不能抽出相同的漂浮腫瘤細(xì)胞？
這是由于循環(huán)腫瘤細(xì)胞很少，如果只是采取常規(guī)血樣，試管中可能連一個(gè)循環(huán)腫瘤細(xì)胞都沒(méi)有。Gambhir說(shuō)，“這就像在浴缸里尋找一粒沙子，但只能舀出幾杯水。所以醫(yī)生最后說(shuō)，好吧，沒(méi)有什么。”
Gambhir說(shuō)，這就是他看到磁線產(chǎn)生不同效用之處。納米顆粒含有鎖定在循環(huán)腫瘤細(xì)胞上的抗體。一旦懸浮的腫瘤細(xì)胞和納米顆粒結(jié)合在一起，細(xì)胞就會(huì)將微小的磁鐵勾住，當(dāng)細(xì)胞-磁體復(fù)合物流過(guò)導(dǎo)線時(shí)，磁力迫使它在血流中偏離正常路徑，并粘附在導(dǎo)線上。然后，從靜脈中取出導(dǎo)線，剝離細(xì)胞進(jìn)行分析。
目前，Gambhir和他的團(tuán)隊(duì)還沒(méi)有在人體試用導(dǎo)線，他們需向FDA申請(qǐng)批準(zhǔn)，但是他們已經(jīng)成功地在豬身上進(jìn)行了測(cè)試，將設(shè)備放在豬耳朵附近的靜脈中。這種靜脈非常類似于人體手臂中的靜脈。與5毫升血樣相比，磁線提取的癌細(xì)胞多了10-80倍; 與市售的基于磁線的檢測(cè)方法相比，該線又撿取了500至5000個(gè)甚至更多的腫瘤細(xì)胞。
Gambhir說(shuō)：“估計(jì)需要80管血液來(lái)匹配導(dǎo)線在20分鐘內(nèi)的采樣。從一個(gè)人身上抽取80管血是不切實(shí)際的。因此，希望這種方法能夠豐富檢測(cè)能力，讓我們更好地了解這些循環(huán)腫瘤細(xì)胞的罕見(jiàn)程度，以及癌癥出現(xiàn)后它們的存在時(shí)間。”
未來(lái)可期
Gambhir指出，該技術(shù)還可用于收集位于難以活檢部位的腫瘤的遺傳信息，或提供有關(guān)癌癥治療效果的信息。磁線甚至可以自身發(fā)展成為一種治療方法。
目前，Gambhir正致力于為人類準(zhǔn)備這項(xiàng)技術(shù)，包括對(duì)納米粒子的批準(zhǔn)。他的實(shí)驗(yàn)室正在對(duì)小鼠進(jìn)行毒性研究，密切關(guān)注沒(méi)有結(jié)合的剩余納米顆粒會(huì)發(fā)生什么。實(shí)驗(yàn)顯示到目前為止，沒(méi)有任何毒性跡象。Gambhir也正在研究已經(jīng)獲得FDA批準(zhǔn)的納米粒子，并努力調(diào)整它們以用于導(dǎo)線。一旦該技術(shù)被批準(zhǔn)用于人類，其目標(biāo)是將其發(fā)展成一種多管齊下的工具，以促進(jìn)癌癥治療的檢測(cè)，診斷，治療和評(píng)估。
參考資料：1）Magnetized wire couldbe used to detect cancer in people
來(lái)源：生物探索
