1.無創檢測:大數據分析!一滴血便可檢測是否患癌
美國知名研究學者近期開發出一款軟件,能幫助臨床人員對患者的血液進行分析,快速判斷患者是否患有癌癥,并且能定位癌變的位點。這項研究于本周發表在《Genome Biology》上,通訊作者是美國加州大學舊金山分校(UCSF)的Jasmine Zhou教授。
這款軟件的思路比較簡單:利用目前針對各類癌癥的表觀遺傳學標記數據庫,研究人員尋找血液中癌癥細胞的DNA分子的結構和信息,并將其與所搭建的數據庫進行比較,從而進行早期的診斷和癌癥分子分型。通過對29名肝癌患者、12名肺癌患者和5名乳腺癌患者的血液樣本進行分析和測試,研究人員發現:相比同款研究工具(Random Forest和Support Vector Machine),這款新軟件的錯誤率是最低的且僅為0.265。值得一提的是,盡管早期的癌癥患者血液中的DNA含量過低,但是該軟件仍能進行檢測分析。
該項研究的作者Jasmine Zhou教授表示:“介于現有有限的血液樣本數,目前這項分析軟件僅在乳腺癌、肝癌和肺癌這3種癌癥類型中得以測試。總而言之,患者的血液樣本中腫瘤DNA的含量越高,這個分析軟件所能達到的準確度越高。所以,相比血液循環不高的器官,如乳房,血液循環較高的組織器官,如肝臟和肺部比較容易進行癌癥早期診斷。”
2.液體活檢:一次血檢透視癌癥跡象
加州大學伯克利分校的研究學者從乳腺癌患者的血液中分離出腫瘤細胞,并運用微型物理學技術設計出針對血液中癌癥細胞的蛋白生物標記物的一項完整精準測試。這項研究于上周末發表在《Nature Communications》上。這項研究是伯克利大學的研究人員與斯坦福大學的乳腺癌外科醫生Stefanie Jeffrey博士與生物技術初創公司Vortex Biosciences共同合作完成。
血液中的癌癥細胞是十分“珍貴”的,它們通常能提供關于患者癌癥方面的眾多信息,而在癌癥患者初期,上述細胞不僅數目少,而且成分復雜。在物理學家和工業界工程師共同合作情況下,研究人員研發出微型流體裝置,能夠將大型細胞群分為不同樣本群。該研究小組設計出了一項系統,能連續處理從血液中所搜集的細胞。
在這項裝置幫助下,研究人員將血液中提取的“珍貴”癌癥細胞置于微孔培養板上,隨后,上述癌癥細胞會裂解開并伴隨其中的蛋白質釋放。然后,在熒光探針的輔助下,研究人員可辨別不同的腫瘤細胞的蛋白質標記物。
“微型裝置在這項研究中是至關重要的。通過一項小型裝置設備,我們能很快進行整體測試,”該項研究的領導者,斯坦福大學生物工程系Amy Herr教授說道:“而倘若沒有這一整合的微型裝置,而是進行一步步所獨立的測試步驟,我們很難保證細胞的完整性。”
3.靶點開發:Nature:斯坦福發現新抗原靶點,個體化治療淋巴瘤
癌癥體細胞在突變后可以產生用于區分惡性細胞與正常細胞的新抗原(neoantigens)。然而,在腫瘤研究領域,如何在個體化層面鑒定這類新抗原和相關驗證仍然是一巨大挑戰。斯坦福大學(Stanford University)下屬的“新抗原鑒定管道”研究項目在外套細胞淋巴瘤(MCL)患者的人源白細胞抗原(HLA)II類分子上發現了患者特異性的“獨特型(idiotypic)”免疫球蛋白肽。這一重大創新研究成果發表在了上周三《自然》雜志上。該論文通訊作者之一、斯坦福大學腫瘤學教授Ash A. Alizadeh博士認為,這一新抗原可有望開啟高效的個性化癌癥疫苗或T細胞療法。
研究人員通過使用整合的基因組和蛋白質組學策略來發現人類外套細胞淋巴瘤中的新抗原,該研究管道線從每個患者收集了預處理腫瘤和非腫瘤組織樣品,然后使用質譜法鑒定與所有HLA I類等位基因和腫瘤樣品的主要組織相容性復合物II類DR(HLA-DR)相結合的多肽分子。然后,這些肽鏈與通過腫瘤和非腫瘤樣品的DNA測序鑒定的突變腫瘤表位進行了交叉參考于是獲得了一系列新抗原:也就是位于HLA分子上,呈遞給T細胞的突變表位。
Ash Alizadeh博士評論說:“數據表明,研究中的每位患者都有免疫球蛋白抗原呈遞HLA II類分子。如果我們在免疫球蛋白區域洞察某些序列特征,便可能省略質譜分析,并推斷出抗原肽的存在。”接下來的研究步驟包括使用該方法鑒定其他癌癥患者中的新抗原,并采用該方法逐步發現其他HLA II類等位基因。
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