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可以检测血液中癌症迹象的纳米传感器。图片来源:Getty
本报讯 科学家开发出一种简单的血液检测方法,可在胰腺癌扩散到身体其他部位之前检测到它。该方法可用于常规筛查,从而提高胰腺癌存活率。2月12日,相关研究成果发表于《科学-转化医学》。
“这是一个非常实用、真正可转化的解决方案。”瑞士苏黎世联邦理工学院的生物医学工程师Simone Schürle-Finke表示。
胰腺癌大多始于分泌消化酶的胰腺导管,通常不会出现明显症状,直到转移和扩散后才被发现,因此很难治疗,被称为“癌症之王”。2022年,全球约有46.7万人死于这种癌症。论文作者、美国俄勒冈健康与科学大学的分子生物学家Jared Fischer表示:“我们需要开发一种早期检测胰腺癌的新方法。”
Fischer和同事重点检测了蛋白酶。这种酶能分解蛋白质,在肿瘤中非常活跃,即使在肿瘤早期阶段也是如此。他们特别研究了基质金属蛋白酶的活性,后者有助于肿瘤侵入身体。
为了检测血液中是否存在这些蛋白酶,研究人员开发出一种含有磁性纳米颗粒的纳米传感器。纳米颗粒会附着在一个能够吸引基质金属蛋白酶和荧光分子的小肽上。然后,他们将数百万个纳米传感器放入少量血液样本中。如果存在基质金属蛋白酶并很活跃,它们就会切断纳米传感器中的肽,从而释放出荧光分子。研究人员随后用磁铁吸出所有未切割的纳米传感器,并测量剩余的被切断的荧光分子数量。血液中活性蛋白酶越多,样本就越亮。
研究人员在356人的冷冻血液样本中测试了纳米传感器,其中包括胰腺癌患者、非癌胰腺疾病患者和健康对照组。纳米传感器识别健康个体的准确率为98%,识别胰腺癌患者的准确率为73%。此外,它始终能区分癌症患者和非癌胰腺疾病患者。
“纳米传感器能在血液中识别出如此清晰的肿瘤信号,我真的很惊讶。”Schürle-Finke说,尽管73%的灵敏度还需要进一步提高才能被医生使用,但总体而言,这是一个“非常有前途的结果”。
研究人员表示,纳米传感器成本很低,每次测试仅需约1美分,这意味着它可以在资源匮乏的地区使用。在对更多血液样本进行纳米传感器测试后,Fischer希望启动临床试验。
论文作者、俄勒冈健康与科学大学的生物医学工程师Jose Montoya Mira表示,该团队还将这一检测方法应用于其他癌症,如胃肠道癌症,并取得了令人鼓舞的初步数据。(赵宇彤)
相关论文信息:
https://doi.org/doi/10.1126/scitranslmed.adq3110
《中国科学报》 (2025-02-18 第2版 国际)