10秒完成癌症精準診斷！最新神器或顛覆腫瘤外科格局

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《轉》譯

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近日，德州大學奧斯汀分校的科學家發明了一種強大的檢測工具，這種工具能夠在手術過程中快速，準確地識別癌組織，其效率比現有的技術要快10倍左右。

這種稱為MasSpec Pen的手持式儀器可以幫助外科醫生準確確定手術中需要切割或保留的組織，有效改善治療水平並降低癌症複發風險。

該研究對應的文章則發表於最新上線的Science Translational Medicine雜誌。

在進行腫瘤切除手術之後，幾乎所有癌症患者都希望能夠通過一次手術將他們身體內的所有腫瘤組織清除乾淨，而事實往往卻並非如此。

針對這種令人心碎的現實問題，MasSpec Pen可以大大提高外科醫生在手術過程中儘可能完全消除癌症組織的幾率。

目前用於確定手術期間癌症與正常組織之間邊界的最先進方法稱為冷凍切片分析，這種方法耗時較長且準確度較低。

每次檢測需要30分鐘甚至更長的時間才能完成，綿長的等待過程嚴重增加了患者的感染風險以及麻醉的負面影響。

對於某些類型的癌症來說，冷凍切片分析的誤診率高達10％至20％。

在這項最新的研究中，MasSpec Pen只花了大約10秒便完成了對253名人類癌症患者的組織樣本的診斷分型，準確度高達96％。

同時，該技術還能在混合細胞組成的正常組織和癌組織邊緣區域中檢測癌症。研究團隊則計劃在2018年於人類腫瘤切除手術中測試這種新技術的有效性。

無論是健康還是癌變的活細胞，都會產生各種小分子代謝物。這些小分子參與例如能量產生，細胞生長分裂等所有生命活動的所有重要過程。同時，每種類型的癌細胞都會產生一組獨特的生物標誌物。

文章的作者表示「基於癌細胞和正常細胞小分子代謝物的大量差異，我們可以使用MasSpec Pen提取和分析這些小分子以獲取具體組織的分子特徵，進而對腫瘤組織進行精確辨別。令人難以置信的是，通過這種簡單而溫和的化學過程，MasSpec Pen能夠在不造成任何組織損傷的前提下快速完成對具體組織的分子診斷。」

由MasSpec Pen收集的樣本小分子能夠通過統計分類器進行即時評估，這種統計分類器則由文章的作者Eberlin及其同事基於包括乳腺，肺，甲狀腺和卵巢在內的253個正常和腫瘤組織分子的指紋資料庫訓練而成。

當MasSpec Pen和分類器完成對樣本小分子代謝物的分析時，電腦屏幕上會自動出現「正常」或「癌症」一詞。

在對人體樣品進行的測試時，MasSpec Pen的診斷準確度高達96％。同時，活體小鼠實驗也證明了MasSpec Pen在診斷過程中不會對動物造成任何可觀察到的組織損傷。

腫瘤外科醫生只需要在手術過程中拿著MasSpec Pen輕輕觸碰患者組織上並觸發自動分析，MasSpec Pen會將一滴溶液釋放到組織上並使組織產生的小分子代謝物遷移至溶液中。然後，該裝置會將溶液樣品回收並轉移至質譜儀中，完成對數千種不同分子的識別並最終分析判斷組織是否已經癌變。在這一過程中，MasSpec Pen不會對患者的腫瘤或正常組織造成任何損傷。

雖然我們無從得知這種最新的技術究竟能夠以多大的幅度轉變現階段的腫瘤外科格局，但MasSpec Pen這種或能在2018年真正走向臨床的科技產品確實為世界所有的腫瘤外科醫生和癌症患者留下了無限期許。

參考文獻：Science Translational Medicine 06 Sep 2017:

Vol. 9, Issue 406, eaan3968

DOI: 10.1126/scitranslmed.aan3968

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