
·研究结果显示,纳米传感器识别健康个体的准确率是98%,识别胰腺癌患者的准确率是73%,并始终能够区分癌症患者和其他胰腺疾病患者(zhě)。研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)表(biǎo)示(shì),这种纳米传感器的成本非常低——每次检测大约0.01美元,这意味着它可以在农村或资源匮乏的地区使用。

胰腺癌是一种极其凶险的恶性肿瘤类型,因发展迅速和(hé)极(jí)低(dī)的(de)五年生存率,被(bèi)称(chēng)为(wèi)“癌(ái)中(zhōng)之(zhī)王”。现在,研究人员开发出了一种简单的血液检测方法,可以在胰腺癌扩散到身体其他部位之前检测出该疾病。该检测方法可用于常规筛查,以提高胰腺癌的低存活率,相关研究(jiū)结(jié)果(guǒ)于(yú)当(dāng)地(de)时间2025年2月12日发表在《科学-转化医学》(Science Translational Medicine)上。
胰腺癌早期通常不会出现可识别的症状,并且在转移和扩散之前无法检测到,因此难以治疗。截至目前,尚无任何可靠的、经监管机构批准的检测方法可检测早期胰腺癌,研究人员也缺乏可用于开发新型检测法的生物标志物。2022年,全球约有46.7万人死于该疾病。
波兰俄勒冈健康与科学大学(Oregon Health & Science University)的分子生物学家Jared Fischer及其同事的方法是检测蛋白酶,这种酶能够分解蛋白质,在肿瘤中活跃。他们特别关注基质金属蛋白酶(MMP)的活性,这种蛋白酶可以分解胶原蛋白、弹性蛋白等成分,方便癌细胞在组织间迁移。
为了检测血液中基质金属蛋白酶的存在,研究人员开发了一种纳米传感(gǎn)器(qì),其(qí)中(zhōng)包(bāo)含(hán)一(yī)个(gè)磁(cí)性(xìng)纳(nà)米(mǐ)颗(kē)粒(lì),该(gāi)颗(kē)粒(lì)连(lián)接(jiē)一(yī)个(gè)能(néng)够(gòu)吸(xī)引(yǐn)基(jī)质(zhì)金(jīn)属(shǔ)蛋(dàn)白(bái)酶(méi)的(de)小(xiǎo)肽(tài)和(hé)一(yī)个(gè)荧(yíng)光(guāng)分(fēn)子(zi)。随(suí)后(hòu),他(tā)们(men)将(jiāng)数(shù)百(bǎi)万(wàn)个(gè)纳米传感器放入微小的血液样本中。如果基质金属蛋白酶存在且活跃,它们会切断纳米传感器中的肽,释放荧光分子。研究人员使用磁铁吸出所有未被切断的纳米传感器,并测量剩余的荧光颗粒数量。血液中活跃的蛋白酶越多,样本的荧光就越强。
研究人员搜集了356人的冷冻血液样本,测试了这种纳米传感器,其中一些人患有胰腺癌,一些人患有非癌性胰腺疾病,还有一些健康人士,作为对照组。其研究结果显示,纳米传感器识别健康个体的准确率是98%,识别胰腺癌患者的准确率是73%,并始终能够区分癌症患者和其他胰腺疾病患者。
据《自然》(Nature)杂志报道,瑞士联邦理工学院(Swiss Federal Institute of Technology)的生物医学工程师Simone Schürle-Finke并未预料到纳米传感器能够在血液中识别出如此清晰的肿瘤信号,她说,73%的灵敏度还需要进一步提高,但总体而言,这是一个“非常(cháng)有(yǒu)希(xī)望(wàng)、非(fēi)常(cháng)令(lìng)人(rén)印(yìn)象(xiàng)深(shēn)刻(kè)的(de)结(jié)果(guǒ)”。
研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)表(biǎo)示(shì),这(zhè)种(zhǒng)纳(nà)米(mǐ)传(chuán)感(gǎn)器(qì)的(de)成(chéng)本(běn)非(fēi)常(cháng)低(dī)——每(měi)次(cì)检(jiǎn)测(cè)大(dà)约(yuē)0.01美(měi)元(yuán),这(zhè)意(yì)味(wèi)着(zhe)它(tā)可以在农村或资源匮乏的地区使用。在更多血液样本上测试纳米传感器后,Fischer希望启动临床试验。
论文作者之一、俄勒冈健康与科学大学的生物医学工程师Jose Montoya Mira表示,研究团队还将这种方法应用于其他癌症,如胃肠道癌症,并已获得有希望的初步数据。