快速、廉价的新型血液检测可在症状出现前检测出癌症

快速、廉价的新型血液检测可在症状出现前检测出癌症在一项新的研究中，洛克菲勒大学的研究人员开发出了一种高灵敏度的血液检测方法，它能检测出癌细胞产生的一种关键蛋白质，有望用于多种癌症的早期检测。LINE-1ORF1p是一种相对较新的生物标志蛋白，正在受到科学界的关注。长穿插元件-1（LINE-1）是一种逆转录转座子，是一种存在于每个人类细胞中的病毒样元件，它通过复制并在基因组的新位置上产生一个新的拷贝。ORF1p是LINE-1在癌症中产生的一种高水平蛋白，包括食道癌、结肠癌、肺癌、乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、子宫癌、胰腺癌和头颈部癌症等许多最常见和最致命的癌症。"转座子通常在精子、卵子和胚胎发生过程中表达，因此在某些情况下，转座子会有非病理生物学的表达，"该研究的合著者之一约翰-拉卡瓦（JohnLaCava）说。"但除此之外，这些'跳跃基因'会在基因组内沉默，因为它们的活动会给细胞带来压力。"大多数情况下，人体会对LINE-1进行控制。但当它表达并产生ORF1p时，就表明中间可能出了问题。拉卡瓦说："有一些机制可以阻止LINE-1表达并产生ORF1p，因此我们可以用这种蛋白质的存在来替代不再能控制其转录组的不健康细胞。也就是说，不应该在健康人的血液中发现ORF1p。"众所周知，癌细胞在发病初期就会产生ORF1p，因此找到准确检测ORF1p的方法就意味着能在早期阶段发现癌症。研究人员着手设计一种快速、低成本的检测方法，以检测血浆中的ORF1p。由于ORF1p的浓度远低于传统临床实验室方法的检测限，研究人员采用了名为Simoa的单分子检测技术，这是一种超灵敏免疫测定平台，用于测量小体积血清、血浆或脑脊液中的生物标记物。从美洲驼身上提取和设计的定制纳米抗体试剂用于检测和捕获ORF1p蛋白。"我们开发这些试剂是为了捕获并描述ORF1p与结直肠癌中其他蛋白质的分子关联，"LaCava说。"我们知道大多数结直肠癌都有大量的LINE-1蛋白，因此我们推断它们之间的相互作用可能会以有利于癌症的方式使正常细胞功能失调。分离LINE-1颗粒使我们能够更近距离地观察这些相互作用。"利用新开发的检测方法，研究人员调查了多种癌症类型和400多名献血时未发现癌症的"健康"对照个体。约99%的对照组血浆中检测不到ORF1p，但在检测到ORF1p的5名患者中，血浆中ORF1p含量最高的一名患者在6个月后被发现患有晚期前列腺癌。队列中的八名一期卵巢癌患者中有四人的ORF1p呈阳性，这表明该生物标记物可能是早期疾病的指标。总之，研究人员发现，该检验在检测卵巢癌、胃食管癌和结肠直肠癌患者血样中的ORF1p时准确度很高。此外，该检测的成本不到3美元，在两小时内就能得出结果。这项研究的主要作者马丁-泰勒（MartinTaylor）说："我们对这种检测在不同癌症类型中的效果感到震惊。"除了检测癌症，该检测还可用于评估癌症治疗的有效性。如果治疗有效，患者的ORF1p水平就会下降。研究人员对19名正在接受治疗的胃食管癌患者进行了研究，发现在对治疗有反应的13名患者中，ORF1p水平降到了化验的检测极限以下。研究人员设想将这种检测纳入常规医疗保健，作为一种早期预警系统。拉卡瓦说："在你健康的时候，你可以测量你的ORF1p水平，以建立一个基线。然后，您的医生会密切关注ORF1p水平的任何飙升，这将表明您的健康状况发生了变化。虽然这里或那里可能会有一些轻微的ORF1p波动，但如果出现峰值，就需要进行更深入的调查。"要进一步验证该检测方法，并确定它是否能检测出癌细胞以外的癌症，还需要进行更大规模的队列研究。此外，还需要进行更多的研究，以了解循环ORF1p是否存在正常的基线水平，以及哪些因素会影响这一水平。这项研究发表在《癌症发现》（CancerDiscovery）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393791.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1393791.htm

麻省理工学院研究人员发明用于早期癌症检测的简单纸张测试法

麻省理工学院研究人员发明用于早期癌症检测的简单纸张测试法这些纳米粒子被设计成当它们遇到肿瘤时，它们会脱落短的DNA序列，并排泄在尿液中。分析这些DNA"条形码"可以揭示出特定病人肿瘤的显著特征。研究人员设计了他们的测试，使其可以使用一张纸条进行，类似于在家的Covid测试，他们希望这可以使尽可能多的病人能够负担得起。"我们正试图在使技术可用于中低资源环境的背景下进行创新。"麻省理工学院约翰和多萝西-威尔逊健康科学和技术以及电子工程和计算机科学教授、麻省理工学院科赫综合癌症研究所和医学工程与科学研究所成员SangeetaBhatia说："将这种诊断方法放在纸上是我们使诊断方法民主化和创造廉价技术的目标的一部分。"在对小鼠的测试中，研究人员表明，他们可以使用传感器来检测在肿瘤中表达的五种不同酶的活性。他们还表明，他们的方法可以扩大到区分单个样本中的至少46个不同的DNA条形码，使用一个微流控设备来分析样本。Bhatia是该论文的资深作者，该论文于2023年4月24日发表在《自然-纳米技术》杂志上。郝亮亮，一位前麻省理工学院的研究科学家，现在是波士顿大学生物医学工程的助理教授，是这项研究的主要作者。几年来，Bhatia的实验室一直在开发可用于诊断癌症的"合成生物标志物"。这项工作建立在检测癌症生物标志物的概念之上，如蛋白质或循环肿瘤细胞，在病人的血液样本中。这些自然发生的生物标志物非常罕见，几乎不可能发现它们，尤其是在早期阶段，但合成的生物标志物可以用来放大小肿瘤内发生的较小规模的变化。在以前的工作中，Bhatia创造了能够检测被称为蛋白酶的酶的活性的纳米粒子，这些酶通过切割细胞外基质的蛋白质，帮助癌细胞逃离它们原来的位置，或定居到新的位置。纳米颗粒上涂有被不同蛋白酶裂解的肽，一旦这些肽被释放到血液中，它们就能被浓缩，并更容易在尿液样本中被检测到。最初的多肽生物标记物被设计为基于其质量的小工程变化，使用质谱仪进行检测。这种设备在资源匮乏的环境中可能无法使用，因此研究人员着手开发可以更容易、更经济地进行分析的传感器，使用可以用CRISPR技术读取的DNA条形码。为了使这种方法发挥作用，研究人员必须使用一种称为硫代磷酸酯的化学修饰，以保护循环DNA报告条码在血液中被分解。这种修饰已经被用于提高现代RNA疫苗的稳定性，使其在体内存活更长时间。与肽报告器类似，每个DNA条形码通过一个可被特定蛋白酶裂解的连接物连接到一个纳米粒子上。如果存在这种蛋白酶，DNA分子就会被释放并自由循环，最终在尿液中结束。在这项研究中，研究人员使用了两种不同类型的纳米颗粒：一种是由美国食品和药物管理局批准用于人体的聚合物制成的颗粒，另一种是"纳米抗体"--一种可以被设计为在肿瘤部位聚集的抗体片段。一旦传感器在尿液中分泌出来，就可以用一个纸条对样本进行分析，该纸条可以识别由一种叫做Cas12a的CRISPR酶激活的报告器。当样品中存在一个特定的DNA条形码时，Cas12a会放大信号，这样就可以在试纸上看到一个深色条。颗粒可以被设计成携带许多不同的DNA条形码，每个条形码都能检测到不同类型的蛋白酶活性，这就可以实现"复用"感应。使用更多的传感器可以提高灵敏度和特异性，使测试更容易区分肿瘤类型。在对小鼠的测试中，研究人员表明，由五个DNA条形码组成的小组能够准确区分首先出现在肺部的肿瘤和由转移到肺部的结直肠癌细胞形成的肿瘤。"我们在这里的目标是建立疾病特征，观察我们是否能使用这些条形码面板不仅读出一种疾病，而且还能对一种疾病进行分类或区分不同的癌症类型，"Hao说。对于人类的使用，研究人员预计他们可能需要使用五个以上的条形码，因为病人的肿瘤之间有很大的差异。为了帮助实现这一目标，他们与哈佛大学教授PardisSabeti领导的麻省理工学院和哈佛大学Broad研究所的研究人员合作，创建了一个微流控芯片，可用于从一个样本中读取多达46个不同的DNA条码。这种检测不仅可以用于检测癌症，还可以用于测量病人的肿瘤对治疗的反应程度以及治疗后是否复发。研究人员现在正致力于进一步开发这种颗粒，目的是在人体中进行测试。Bhatia共同创办的GlympseBio公司已经对早期版本的尿液诊断颗粒进行了第一阶段的临床试验，并发现它们在病人身上是安全的。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356773.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356773.htm

来自日本的阿尔法粒子“刺客”：治疗多种类型癌症的新方法

来自日本的阿尔法粒子“刺客”：治疗多种类型癌症的新方法 6月27日发表在《化学科学》杂志上的这项概念验证研究表明，仅注射一种化合物后，小鼠体内的肿瘤生长速度几乎减少了三倍，且存活率达到100%，这种化合物旨在发射少量α辐射。癌细胞内部，从而杀死它们，但不伤害健康组织。标准化疗和放疗的副作用可能是毁灭性的，并且不能保证消灭所有癌细胞，特别是当癌症已经转移并扩散到全身时。因此，目前大多数研究的目标是找到一种专门针对癌细胞的方法，以便治疗只影响肿瘤。确实存在一些靶向治疗，但它们不能适用于所有癌症。田中说：“我们新方法的最大优势之一是它可以用于治疗多种癌症，而无需任何靶向载体，例如抗体或肽。”利用211At放射性标记的2,6-二异丙基苯基叠氮化物(ADIPA)进行靶向α粒子治疗(TAT)。图片来源：RIKEN这项新技术依赖于基础化学以及一种名为丙烯醛的化合物在癌细胞中积累的事实。几年前，田中的团队使用类似的技术来检测单个乳腺癌细胞。他们将一种荧光化合物附着在一种特定类型的叠氮化物上，叠氮化物是一种末端带有三个氮原子(N3)的有机分子。当叠氮化物和丙烯醛在癌细胞内相遇时，它们会发生反应，荧光化合物会锚定在癌细胞内的结构上。由于健康细胞中几乎不存在丙烯醛，因此这项技术就像探针一样照亮体内的癌细胞。在这项新研究中，研究小组不是简单地检测癌细胞，而是针对这些细胞进行破坏。逻辑相当简单。他们没有将叠氮化物附着在荧光化合物上，而是将其附着在可以杀死细胞而不伤害周围细胞的物质上。他们选择使用砹211，这是一种放射性核素，在衰变时会以α粒子的形式发出少量辐射。与其他形式的放射治疗相比，α粒子的致命性更高一些，但它们只能传播约二十分之一毫米，并且可以被一张纸阻挡。理论上，当砹211锚定在癌细胞内部时，发射的α粒子会损害癌细胞，但不会造成太大组织损害。团队找到了将砹211连接到叠氮化物探针上的最佳方法后就能够进行概念验证实验来测试他们的理论。他们将人类肺肿瘤细胞植入小鼠体内，并在三种条件下测试治疗效果：简单地将砹211注射到肿瘤中、将砹211叠氮化物探针注射到肿瘤中以及将砹211叠氮化物探针注射到血流中。他们发现，如果没有靶向，肿瘤就会继续生长，而小鼠则无法生存。正如预期的那样，当使用叠氮化物探针时，肿瘤的生长速度几乎减少了三倍，并且更多的小鼠存活下来——注射到肿瘤中时存活率为100%，注射到血液中时存活率为80%。田中说：“我们发现，只需注射一次仅含70kBq放射性的肿瘤注射，就能非常有效地靶向和消除肿瘤细胞。即使将治疗化合物注射到血液中，我们也能取得类似的结果。这意味着即使我们不知道肿瘤在哪里，我们也可以使用这种方法来治疗非常早期的癌症。”该技术的荧光探针版本已经在临床试验中进行测试，作为在细胞水平上可视化/诊断癌症的一种方法，下一步的工作是寻找合作伙伴并开始使用这种新方法治疗人类癌症的临床试验。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369517.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1369517.htm

革命性的癌症疫苗可同时杀伤和预防脑瘤

革命性的癌症疫苗可同时杀伤和预防脑瘤该团队在致命的脑癌胶质母细胞瘤的高级小鼠模型中测试了他们的双效杀癌疫苗，并取得了令人鼓舞的结果。研究结果发表在《科学转化医学》上。通讯作者、干细胞和转化免疫治疗中心（CSTI）主任、布里格姆大学神经外科系研究副主任、哈佛医学院和哈佛干细胞研究所（HSCI）教师哈立德-沙阿博士说："我们的团队一直追求一个简单的想法：把癌细胞转化为癌症杀手和疫苗。利用基因工程，我们正在重新利用癌细胞，开发一种既能杀死肿瘤细胞又能刺激免疫系统的治疗方法，以消灭原发肿瘤并预防癌症"。科学家们通过将活体肿瘤细胞转化为治疗剂，开发了一种双功能的治疗策略。Shah的团队使用基因编辑工具CRISPR-Cas9设计了活体肿瘤细胞，并对其进行了重新利用，以释放肿瘤细胞杀伤剂。此外，工程化的肿瘤细胞被设计为表达一些因素，使它们容易被免疫系统发现、标记和记住，从而使免疫系统产生长期的抗肿瘤反应。该团队在不同的小鼠品系中测试了他们重新利用的CRISPR增强和反向工程的治疗性肿瘤细胞（ThTC），其中包括怀有来自人类的骨髓、肝脏和胸腺细胞的品系，模拟了人类的免疫微环境。Shah的团队还在癌细胞中构建了一个两层的安全开关，当激活时，如果需要，它可以根除ThTCs。癌症疫苗是许多实验室的一个活跃的研究领域，但Shah和他的同事所采取的方法是与众不同的。该团队没有使用灭活的肿瘤细胞，而是重新利用活的肿瘤细胞，这些肿瘤细胞具有一个不寻常的特点。就像归巢的鸽子一样，活的肿瘤细胞会长途跋涉穿越大脑，回到它们的同伴肿瘤细胞所在地。利用这一独特的特性，Shah的团队使用基因编辑工具CRISPR-Cas9设计了活体肿瘤细胞，并重新利用它们来释放肿瘤细胞杀伤剂。此外，工程化的肿瘤细胞被设计为表达一些因素，使它们易于被免疫系统发现、标记和记忆，从而为免疫系统的长期抗肿瘤反应提供了准备。该团队在不同的小鼠品系中测试了他们重新利用的CRISPR增强和反向工程的治疗性肿瘤细胞（ThTC），其中包括了来自人类的骨髓、肝脏和胸腺细胞，模仿了人类的免疫微环境。Shah的团队还在癌细胞中建立了一个两层安全开关，当激活时，如果需要，它可以根除ThTCs。这种双重作用的细胞疗法在这些模型中是安全的、适用的和有效的，这开启了一种治疗方法的路线图。虽然还需要进一步的测试和开发，但Shah的团队特别选择了这个模型，并使用人类细胞，以使他们的研究结果转化为病人的路径更加顺利。Shah说："在我们中心所做的所有工作中，即使是高度技术性的工作，我们也从未忽视过病人的存在。我们的目标是采取一种创新但可转化的方法，以便我们能够开发一种治疗性的、杀死癌症的疫苗，最终对医学产生持久的影响。"Shah及其同事指出，这种治疗策略适用于更广泛的实体瘤，并且需要对其应用进行进一步调查。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337827.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337827.htm

基于人工智能的乳腺X射线筛查可节省时间并检测出更多癌症

基于人工智能的乳腺X射线筛查可节省时间并检测出更多癌症一项新的研究发现，在人工智能的支持下，单个放射科医生筛查乳房X线照片能发现更多的乳腺癌病例，而且效率更高。研究人员表示，他们的方法将成为两名放射科医生"双读"扫描的安全替代方案。对许多妇女来说，定期进行乳房X射线检查是早期发现乳腺癌的最佳方法，因为此时乳腺癌更容易治疗，而且还不会大到让人感觉到或引起症状。PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374593.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374593.htm

革命性的前列腺癌治疗方法通过针对关键酶杀死抗性细胞

革命性的前列腺癌治疗方法通过针对关键酶杀死抗性细胞SanfordBurnhamPrebys的副教授布鲁克-埃默林博士说："这是第一次这种酶被牵涉到前列腺癌中，我们期望它也将被证明与其他癌症有关。提高精准医疗的一个重要因素是使用尽可能多的工具来治疗癌症，同时减轻抗药性的风险"。许多前列腺癌病例可以通过降低睾丸激素和其他男性性激素的治疗方法进行治疗，但约有10-20%的前列腺癌病例在五年内抵制治疗，这种抗治疗的前列腺癌随后会扩散到身体的其他部位，然后变得致命。了解前列腺癌如何产生抗药性，对于发现新的治疗策略以延缓或逆转前列腺癌的发展至关重要。布鲁克-埃默林博士资料来源：桑福德-伯纳姆-普雷比斯公司前列腺需要男性性激素，即所谓的雄性激素才能生长。前列腺癌为了快速生长，劫持了前列腺的雄激素信号机制，这就是为什么破坏这些途径的治疗方法是有效的。埃默林说："难能可贵的是，我们已经发现了一种酶，即使在降低激素的治疗无效或已经产生抗药性的情况下也可以针对前列腺癌。这可能会给我们提供一种全新的武器来对付前列腺癌和其他依赖这种酶的癌症。"这项研究是由Emerling在伯尔尼大学的同事所做的一项观察而引出的，该同事由共同第一作者MarkA.Rubin领导。他们注意到，耐受治疗的前列腺癌患者有高水平的PI5P4Kα，这表明这种蛋白质在癌症抵抗治疗和生长的能力中起了作用。然后，Emerling的团队能够证明--使用多种前列腺癌模型系统--抑制这种酶能够杀死抗治疗的前列腺癌。PI5P4Kα是一组被称为PI5P4K的酶的一部分，它参与了脂质的代谢，脂质是一种包括脂肪、激素和许多维生素的分子类型。虽然癌症代谢的其他领域已经被广泛研究了几十年，但脂质代谢只是在最近才作为一个有希望的癌症治疗途径出现。针对脂质代谢的治疗方法可能是一个未开发的宝库，这是研究人员现在非常感兴趣的东西，他们正在努力开发针对这种酶的药物，而且有几家公司也在开发他们自己的类似药物。由于这种兴趣，布鲁克-埃默林和她的同事们对这种治疗方法的未来持乐观态度："现在还没有药物，但我对在不久的将来，我们将有一些药物进入临床试验阶段寄予厚望。那将是非常了不起的"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1349397.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1349397.htm