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2015年癌症診斷領域亮點,外泌體上榜

30-12-2015

 2015年癌症診斷領域亮點,外泌體上榜


一直以來,癌症的診斷研究領域都是學者們關注的重點,近年來隨著研究的深入,許多新型的癌症檢測技術不斷湧現,比如癌症液體活檢技術、microRNA檢測工具、成像追蹤技術等,本文就盤點了2015年癌症診斷領域的研究亮點。

癌症血液檢測新技術
 

雖然實體腫瘤的檢測仍然是癌症診斷中的常規程序,但新一代測序等現代技術,已經使科學家們能夠更詳細地跟蹤腫瘤的組織起源。許多腫瘤脫落的細胞中存在稱為外泌體(exosome)的囊泡,也有DNA進入血液和其他體液的痕跡。最近的研究表明,這些碎片可以作為標記物,來監測疾病的進展,甚至有助於研究人員在症狀出現之前診斷癌症。

結果發現,腫瘤DNA通常可在血液樣本中檢測到。例如,6月5日在《JAMA Oncology》發表的一項研究中,研究人員檢測了4000多名孕婦的血液樣本——為了確定胎兒中的染色體異常而抽取的,確定了3例孕產婦患有癌症:1 例卵巢癌,1例濾泡性淋巴瘤,和1例霍奇金淋巴瘤。在大多數的這些腫瘤中,即使是低等級的腫瘤,也可以通過一個人的血液檢測出來。

這樣的“液體活檢”不僅僅是血液和血漿樣品。在其他研究中,研究人員將膀胱癌患者術後復發風險,與尿液中的DNA甲基化水平關聯起來,檢測糞便樣本中的腸癌 DNA,並鑒定了頭頸部癌患者唾液中的癌症相關突變。以前,這種分子測試被用來監測晚期疾病和腫瘤轉移,現在,隨著越來越多的精確工具,即使在疾病的最早期階段,也可以在血液中發現少量的癌細胞和DNA。

神秘MicroDNAs幫助檢測癌症

存在於染色體外部的奇怪環狀DNA和錯誤產生這些DNA的細胞類型並不相同,這些環狀DNA或可用於作為檢測不同類型癌症的指示器,相關研究發表於國際雜志《Cell Reports》上。

MicroDNAs 就是這種奇怪的環狀DNA,存在種系特異性。不同的細胞類型,比如前列腺癌細胞或卵巢癌細胞,都會產生和特殊類型的MicroDNAs,因此這就可以使得 MicroDNAs作為潛在的生物標志物來揭示疾病發生的生物學過程。MicroDNAs足夠小以至於其可以編碼任何基因,但曾經有研究發現其存在於人類機體的任何細胞類型中,這或許取決於DNA復制過程中發生的錯誤。MicroDNAs可以從基因組的活性區域產生,同時也可以從基因組中的易感區域產生,從而在RNA轉錄過程中引發損傷。DNA中的特殊部分—GC堿基對也常常會參與到上述過程中,當在包裹緊密的DNA上進行轉錄時RNA往往會吸附到DNA 上並形成環狀結構,隨後其就可以被修復途徑所移除,進而產生MicroDNAs。

精准醫療顛覆癌症治療未來
 

也許正如科學家們所說,因為癌症對於所有人來說都是公平的,所以這更增加了人們對這一領域探索的決心。在2015夏季達沃斯論壇現場,關於運用精准醫療治療癌症的討論成為受人關注的前沿話題。

將精准醫療用於癌症治療的例子已不鮮見,精准醫療為已故的蘋果公司前CEO史蒂芬?喬布斯在確診胰腺癌後多爭取了8年的生存時間,此外,好萊塢女星安吉麗娜 ?朱莉也是通過基因測序,發現罹患乳腺癌風險偏高後切除乳腺以預防疾病的發生。科學的醫療診斷技術正在帶領人們改變和提升整體醫療服務水平,其中一個激動人心的亮點就是對於癌症的早期檢測。

Pathway genomics推出第一款針對早期癌症檢測的活檢實驗

雖然液體活檢研究項目的負責人已經表示,他們正在等待該技術在為確診患者中癌症檢測能力的證明,包括其臨床靈敏性,沒有較高的誤報率等,Pathway相信,它的平台能夠有能力滿足一定的閾值檢測要求。

然而,該公司還沒有發布其檢測的科學數據,而這部分通常是人們最感興趣的,並且個人可以通過他們的醫生或者Pathway的網站直接獲得,在這裡,患者的醫療和家庭史也將由與公司相關的醫生進行審核並確定。新的檢測室基於靶向下一代測序技術,來確定了在9個癌症相關基因中發生的96個體細胞突變:BRAF,CTNNB1,EGFR,FOXL2,GNAS,KRAS,NRAS,PIK3CA和TP53。而該檢測的姐妹版本-Cancer Intercept Monitor,其目標並不是早期診斷,而是監視疾病的存在情況,其也是通過檢測同樣的標記物和基因。

利用DNA圖譜診斷癌症的新研究

作為無創產前診斷等相關領域技術的首創者,來自香港中文大學的盧煜明教授最早就曾發現孕婦外周血中存在“漂流”的胎兒DNA,也就是說,假設每毫升母親樣品相當於1000個基因組,則總共含有1900條母親的21號染色體,100條整倍體胎兒的21號染色體或150條21三體胎兒的21號染色體。如果診斷醫生發現DNA樣品中存在50條染色體的差異,那麼他需要對數十萬個分子進行計數,以提高鑒別能力。這一研究成果公布在9月21日的《PNAS》雜志上。

自上個世紀盧教授揭示了這一重要理論基礎後,其研究組也在相關研究領域越走越遠,他曾指出通過這種方法,整個胎兒基因組或者患者基因組都能測序,並且可以利用一種定量方法來搜索有害突變,近期盧教授研究組就公布了一種新方法,能檢測不同組織中血漿DNA的差異(甲基化測序),並由此通過識別血漿DNA,找到基因組變異的組織來源,這種液體活檢的方法能減少診斷的創傷性,並用於癌症診斷檢測,無創產前診斷,以及移植後的監測。

用鑽石來跟蹤早期癌症
 

雖然在大眾文化中,這種小碎鑽石只是男人和女人都不感興趣、無人問津的小塊壓縮碳黑,但是悉尼大學的物理學家們已制定出一種方法,利用鑽石來在癌細胞成為生命威脅之前識別它們。他們的發現揭示了這種寶石的納米級合成版本如何能在無毒性、非侵入性、其磁場能養生的磁共振成像(MRI)中照亮早期癌症。

用定制化學物質來針對癌症並不是新想法,但科學家們很難檢測到這些化學物質去了哪裡,因為除了活檢,沒有多少方法能看到一種療法是否已經被癌症吸收。由大學物理學院David Reilly教授領導的研究者們研究了納米級鑽石如何能幫助發現最早期階段的癌症。

預測癌症或不是夢!英科學家發現典型變異基因

人無法預測壽命,但也許在不遠的將來,我們可以知道自己什麼時候會患上癌症。英國桑格研究所所長,基因學家邁克爾?斯特拉頓在《Nature Genetics》雜志上發表報告說,他和同事們研究了1萬名癌症患者身上的DNA序列,試圖尋找有代表性的基因變異。

人體內每個細胞都含有DNA,DNA會發生變異。有些變異是突發的,比如由大量陽光照射或長期吸煙引起,但有些變異緩慢而穩定,它隨著時間推移一點一滴損傷 DNA,最終引發癌症。斯特拉頓和同事發現兩個典型變異——正常情況下,人的年齡越大,這兩個基因的變異越多。如果一個人的這兩個變異的速度比一般人快,說明他患癌症的幾率更高。這一發現或許能幫助醫生“預測”癌症,也能幫助醫療團隊為患者量身定做治療方案。

華人女學者開發新的癌症診斷治療技術

最近,喬治亞州立大學的研究人員開發出一種方法,可以更好地追蹤腫瘤中的變化,更好地治療前列腺癌和肺癌,而沒有輻射相關的局限性。相關研究結果發表在Nature子刊《Scientific Reports》。

在這項研究中,研究人員開發出一種新的顯像劑,他們命名為ProCA1.GRPR,並證明它會導致強烈的腫瘤滲透,並能靶定癌變細胞表面表達的胃泌素釋放肽受體,包括前列腺癌、宮頸癌和肺癌。

利用磁共振成像技術(MRI)對腫瘤預測因子的分子成像,可改善我們“臨床前和臨床治療過程中各種癌症和藥物活性”的理解。然而,使用磁共振成像技術評估特定疾病預測因子、以診斷和監測藥物作用的主要障礙之一是,缺乏高度敏感性和特異性、能夠顯示正常組織和腫瘤之間差異的成像劑。ProCA1.GRPR有極大的臨床應用,代表著無需輻射、疾病生物標志物定量成像的重要一步。這一信息對於分期疾病進展和監測治療效果,是很有價值的。

肝癌無創早期診斷新技術

日前,北京大學與首都醫科大學附屬北京世紀壇醫院合作,研發出一種肝癌無創早期診斷新技術——甲基化CpG短串聯擴增與測序。該技術通過對患者血漿游離 DNA中異常高甲基化CpG島進行全面測序分析,來實現對肝癌的早期診斷,是癌症診斷方法上的一個突破。研究結果發表於《Cell Research》。

CpG 島異常高甲基化是一種非常有前途的腫瘤標志物,通過檢測血液中攜帶異常高甲基化CpG島的游離DNA而發現早期癌症,但一直進展緩慢。其瓶頸是缺乏能夠同時檢測大量CpG島的高通量技術。該技術可以在一個反應中同時檢測到近9000個CpG島;檢測下限可低至1~2個細胞的基因組DNA。通過聯合兩類血漿 CpG島標記物,這項技術診斷肝細胞癌的靈敏度為94%。尤為重要的是,該技術成功地對本研究中全部15例AFP呈現假陰性的肝細胞癌患者作出了正確的診斷。
 

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