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2007年3月15日,星期四
研究人员在小鼠中创建了一种新的成像化合物,该化合物可选择性结合某些癌细胞,并且仅在被这些细胞处理后才会发光或发荧光。这种特定于癌症的荧光使研究人员能够成功地观察到患有卵巢癌的小鼠腹膜中非常小的肿瘤(腹腔壁的组织)。这种方法的敏感性(或准确检测肿瘤细胞小簇的能力)为92%。由美国国立卫生研究院(NIH)的国家癌症研究所(NCI)的研究人员及其同事进行的这项研究发表在2007年3月15日的《癌症研究》上。
“这项研究的优势在于,已经测试了其他荧光化合物以检测在手术过程中可能遗漏的癌细胞小簇,但是这些化合物具有缺点,包括始终发荧光,因此很难将肿瘤细胞与正常细胞区分开来。组织。这项研究指出了解决该问题的潜在方法。”美国国立卫生研究院主任Elias A. Zerhouni博士说
专门针对癌细胞的荧光成像化合物在治疗癌症(如卵巢癌和胰腺癌)方面具有广阔的前景,这些癌症在诊断之前通常会广泛转移。在未来的几年中,随着癌症研究越来越多地基于对肿瘤的深入了解,对分子的深入研究,先进的成像技术将基本上成为每项研究的关键组成部分。” NCI主任John E. Niederhuber博士说
由癌症研究中心NCI分子成像计划的医学博士Hisataka Kobayashi博士领导的研究人员创建了一种仅在小鼠体内进行测试的化合物,该化合物由抗生物素蛋白组成,该蛋白与通常发现的另一种蛋白结合可能会扩散或转移到腹膜的癌细胞表面他们将这种化合物与荧光化合物若丹明X的三个分子连接起来。在这种称为Av-3ROX的新化合物中,若丹明X分子无法发出荧光。但是,当Av-3ROX与癌细胞结合后被癌细胞吸收时,它会在称为溶酶体的细胞内的囊状隔室中分解。当溶酶体中的酶将化合物分解成较小的碎片时,若丹明X被释放并能够发出荧光。
Kobayashi说:“常规的成像方法,例如核同位素,MRI或CT,使用造影剂发出信号,表明它们是否与癌细胞结合或不结合。” “我们的方法只会从癌细胞发出信号。这是针对癌症的影像。”
当研究人员将“始终开启”的荧光分子Av-0.5ROX注射到荷瘤小鼠的腹膜中时,荧光立即被检测到,并且比注射后的Av-3ROX产生的荧光更强。然而,Av-0.5ROX在肿瘤细胞和周围组织中均产生荧光,从而难以区分肿瘤细胞。相反,在注射Av-3ROX后三小时,正常组织中的荧光强度小于Av-0.5ROX,但肿瘤结节中的荧光强度远高于Av-0.5ROX。
为了确认Av-3ROX主要是由肿瘤细胞加工而成,研究人员在小鼠中进行了第二项实验,这次使用携带红色荧光蛋白(RFP)基因的细胞诱导初始肿瘤和腹膜转移。这种方法允许使用专用于RFP的相机和滤镜检测每个转移。然后研究人员将Av-3ROX注射到小鼠的腹膜中,并捕获了Av-3ROX和RFP的荧光图像。接下来,他们比较了使用这两种化合物鉴定出的转移的数量。
RFP显示,在507个直径至少为0.8毫米的转移灶中,Av-3ROX检测到465个,敏感性为92%。由Av-3ROX鉴定出的转移中只有2%为假阳性,这意味着该技术的肿瘤检测准确度或特异性为98%。
尽管数据为这种类型的分子成像技术提供了概念验证,但Av-3ROX不能用于人体,因为该化合物的亲和素部分会引起免疫系统反应。 Kobayashi和他的同事现在正在研究第二代化合物,该化合物将抗生物素蛋白(识别癌细胞的部分)与人血清白蛋白的结合位点连接起来。小林说,这种化合物“不应该产生有害的免疫反应,因为它是基于人类蛋白质的。”
作者认为,这种分子成像方法有望作为光学增强外科手术或内窥镜检查程序的方法,使外科手术更彻底地清除转移性疾病。
有关NCI分子成像计划的更多信息,包括Drs。 Kobayashi,Choyke和Bernardo,请访问http://ccr.cancer.gov/labs/lab.asp?labid=175 。
有关癌症的更多信息,请访问NCI网站http://www.cancer.gov或致电1-800-4-CANCER(1-800-422-6237)致电NCI的癌症信息服务。
关于美国国立卫生研究院(NIH):美国国立卫生研究院(NIH)是美国的医学研究机构,包括27个研究所和中心,并且是美国卫生与公共服务部的组成部分。 NIH是进行和支持基础,临床和转化医学研究的主要联邦机构,并且正在调查常见和罕见疾病的病因,治疗方法和治愈方法。有关NIH及其计划的更多信息,请访问www.nih.gov 。
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哈马Y,浦野Y,小山Y,神谷男,伯纳男,白先生RC,信IS,白CH,Choyke PL,小林H.靶细胞特异性活化的荧光癌症体内分子成像基于一个自探针淬灭的抗生物素蛋白-若丹明缀合物。癌症研究。卷67,第6号。2007年3月15日。
研究人员来自马里兰州贝塞斯达市NCI癌症研究中心分子成像计划;美国马里兰州贝塞斯达市国立卫生研究院沃伦·马格努森临床中心核医学科;日本东京大学药学院研究生院。
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