一种新的诊断为胰腺癌
尽管巨大的研究步伐,检测方法对于许多疾病仍然繁琐和昂贵的,并经常发现疾病只在高级阶段,当病人结果可以暗淡。一个这样的疾病是胰腺癌,这可能显示在其早期无明显症状,但可以积极发展。事实上,根据美国癌症协会,一个惊人的80%的人感染这种形式的癌症诊断1年内死亡。
然而现在,托尼•胡研究员在生物设计弗吉尼亚g . Piper个性化诊断中心和他的同事们设计了一个巧妙的方法来识别胰腺癌早期的发展。他们的技术依赖于细胞外的敏感检测囊泡(EVs)——小气泡的材料发出大多数活细胞。
在新的研究中出现的先进的生物医学工程在线出版的《自然》杂志上,胡博士和他的同事描述了一种方法来检测EVs来源于肿瘤携带特殊的表面蛋白功能作为胰腺癌的警示标志。准确地检测出这种蛋白质的能力,称为EphA2可能允许它作为一个路标,甚至诊断胰腺癌的早期阶段。
“胰腺癌是一种类型的癌症我们迫切需要早期血液生物标志物,”胡锦涛说。目前,只剩下治愈胰腺癌手术切除病变组织,但在许多情况下,这是不可行的由于癌症扩散的程度的诊断。“其他技术已经被用于检测,但它不工作很好,因为这种癌症的本质。真的很难捕捉早期诊断信号在没有症状。它不像乳腺癌,你可能会感到疼痛,你可以很容易地检查异常增长。”
现在研究表明,一个平台,使用两种不同的纳米粒子之间的相互作用来检测肿瘤相关电动汽车可以敏锐地区分胰腺癌患者的血液样本,pancreatitis-a疾病症状与胰腺癌症以及健康受试者分享。进一步说,这一技术最终可能是有用的一系列疾病的快速、敏感的检测,基于其独特的EV签名。
囊泡的焦点
电动汽车都发布了真核细胞(包括人类细胞)和原核细胞,(像细菌细胞,缺乏核或其他膜结合组件)。EVs类似细胞生产的微型版本,尽管他们缺乏细胞的复杂机械。
有很多电动汽车类型,这从他们的父母细胞以不同的方式发展。目前的研究探讨一类EVs称为液,从50 - 150纳米范围的大小。液来自细胞内的膜结合隔间(称为核内体),最终融合细胞的外膜解放液进入细胞外空间。
一度被认为是纯粹的碎片从细胞的代谢活动,EVs现在公认的重要成分,遥远的责任只是开始为人所知。EVs形成一个微妙和复杂的细胞间通讯网络操作和高度保守的跨物种,暗示他们生活中重要作用的过程。在他们活动的转移核酸,蛋白质和脂质,可能引发生理和病理变化,在父母和靶细胞。电动汽车也在先天和适应性免疫反应起着至关重要的作用。
健康和疾病的象征
研究表明,循环EVs明显升高的疾病。电动汽车的发展似乎发挥重要作用和某些癌症的进展,包括胰腺癌。tumor-derived电动汽车明显的功能之一,一旦他们退出母细胞,迁移到其他组织,对其环境创建一个环境(利基)有利于肿瘤入侵和增长(转移)。像先锋新大陆,电动汽车可以为癌细胞步他们的后尘。
也有证据表明,tumor-derived液可以帮助肿瘤细胞耐药性发展通过出口或中和抗体类药物抗肿瘤药物。
电动车是可以作为一个有用的手段,评估癌症负担和对治疗的反应,因为tumor-derived EV的水平与肿瘤患者血液样本应该增加质量和减少在有利的应对癌症治疗,从而提供一个快速、廉价和非手术方法检查病人的疾病状态的变化。
识别肿瘤相关EV蛋白质,如EphA2和更好地了解电动汽车的作用在肿瘤发展和转移可能因此打开新的篇章癌症诊断和治疗监测。鉴于胰腺癌治疗耐药性的情况下往往表现为高,急需改进的治疗监测,这样个性化的治疗可以改善快速修改个别病人的结果。此外,更好地理解控制电动汽车行为的具体因素促进癌症发展和转移可能导致癌症治疗新机械的发现目标量身定制,让治疗治疗。
的光芒
电动汽车已经从多种类型的细胞分离和生物体液(唾液、尿液、血液、乳汁和开创性,羊膜和鼻和支气管灌洗液体)使其极具吸引力的候选人在各种条件下生物标志物的发展。关键的挑战,然而,已经分离的病有关电动汽车从多样的其他电动汽车在体液传播。研究人员缺乏简单的EV方法分析,通常需要耗时的隔离和净化程序,不适合临床设置。此外,生物标志物能够准确区分tumor-derived EVs迄今为止一直缺乏。
为了解决这些不足,新方法依赖于快速、nanoparticle-based技术能够快速识别tumor-derived EVs以最少的准备。
要做到这一点,小样本的血液(约1微升,体积比发现一个泪珠),被稀释和应用于传感器芯片涂上了电动车膜蛋白的抗体。EVs绑定到这个抗体芯片然后混合antibody-coated nanoparticles-one绿色nanosphere和一个红色nanorod-that识别第二个电动汽车膜蛋白和胰腺癌EphA2标志。只有胰腺cancer-derived EVs绑定纳米颗粒和他们近距离接触这些电动车引起颜色变化的耦合效应,折射光的强度显著增加,产生一个信号,很容易用暗视野显微镜,可见(见插图)。
在一系列的实验中由胡博士和他的同事,这个方法确定胰腺癌与高灵敏度的血液样本,包括那些与疾病早期阶段,很容易区分他们的胰腺炎患者和健康人。此外,这种方法检测改变EphA2-EV血液中水平和治疗后血液样本对应肿瘤对治疗的反应,证明这项技术的电力监测治疗效果。
尽管目前使用光学显微镜研究了样本,研究人员设想一个完全自动化的系统能够执行这些化验在诊所在低成本和高吞吐量。胡锦涛表示,博士有热情对临床翻译这种新的诊断技术,尽管他指出,FDA的批准可能需要2 - 3年。
有前途的EV前沿
这种方法显示了检测保证电动汽车的广泛的疾病可能会应用于生物标记,因为它应该可以定制它,只需更换一个或两个纳米探针与EV-specific探测感兴趣的疾病。
胡博士和他的同事已经证明了,尽管与少量的样品,研究了该方法的有效性检测活动性结核病病例。在这项研究中,EVs来源于大量病人的尿液样本中发现结核杆菌。这些令人鼓舞的结果对于简单的打开大门,非侵入性结核病测试。这是特别重要的结核病患者不能产生痰液样本标准测试,并可能因此被要求接受一个或多个入侵程序获得样本,可用于诊断。
电动汽车也正在研究其他针对疾病的应用程序,此类调查的步伐继续加速。一些研究人员甚至探索电动汽车直接作为药物输送的能力或治疗药物。从而为电动汽车潜在的医学应用,一旦忽视作为细胞碎片,看起来非常有前途。
