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新传感器可以早期发现的肺部肿瘤

马萨诸塞州剑桥市-经常使用计算机断层扫描(CT)对可能患肺癌的人群(例如吸烟者)进行常规筛查,以检测肺部肿瘤。但是,此测试的假阳性率极高,因为它还会在肺部拾取良性结节。

麻省理工学院的研究人员现在已经开发出一种新的肺癌早期诊断方法:一种尿液检查,可以检测与该疾病相关的蛋白质的存在。这种非侵入性测试可以减少假阳性的数量,并有助于在疾病的早期发现更多的肿瘤。

早期发现对于肺癌非常重要,因为在肿瘤扩散到体内较远位置之前被发现的患者的五年生存率至少高出六倍。

“如果您关注癌症诊断和治疗领域,人们将重新认识到早期癌症检测和预防的重要性。我们确实需要新技术,这些新技术将使我们能够在拦截和干预癌症时看到癌症。约翰·多萝西·威尔逊(John and Dorothy Wilson)的健康科学与技术,电气工程和计算机科学教授,麻省理工学院的科赫综合癌症研究所和医学工程与科学研究所成员Sangeeta Bhatia说。

Bhatia和她的同事发现,这项新的测试基于可以注射或吸入的纳米粒子,可以在小鼠中检测到小至2.8立方毫米的肿瘤。

Bhatia是该研究的高级作者,该研究今天发表在《科学转化医学》上。该论文的主要作者是麻省理工学院和哈佛大学的研究生Jesse Kirkpatrick和Ava Soleimany,以及前麻省理工学院的研究生安德鲁·沃伦,他现在是Third Rock Ventures的合伙人。

靶向肺肿瘤

数年来,Bhatia的实验室一直在开发可通过与称为蛋白酶的酶相互作用来检测癌症的纳米颗粒。这些酶通过切穿细胞外基质蛋白来帮助肿瘤细胞逃脱其原始位置。

为了找到这些蛋白质,巴蒂亚(Bhatia)创建了纳米颗粒,该纳米颗粒涂有被癌症相关蛋白酶靶向的肽(蛋白质短片段)。颗粒堆积在肿瘤部位,在那里肽被切割,释放出生物标志物,然后可以在尿液样本中检测到。

她的实验室以前已经开发出了结肠癌和卵巢癌传感器,在他们的新研究中,研究人员希望将该技术应用于肺癌,每年在美国杀死约15万人。接受CT筛查并获得阳性结果的人经常接受活检或其他侵入性检查以寻找肺癌。Bhatia说,在某些情况下,此过程可能会导致并发症,因此,无创性随访测试可能对确定哪些患者真正需要进行活检有用。

她说:“ ??CT扫描是一个很好的工具,可以看到很多东西。”“问题在于,它发现的95%不是癌症,现在您必须对太多测试阳性的患者进行活检。”

为了定制针对肺癌的传感器,研究人员分析了一个与癌症相关的基因数据库,称为“癌症基因组图谱”,并确定了肺癌中富含的蛋白酶。他们创建了一组由14种肽包裹的纳米颗粒,可以与这些酶相互作用。

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