激光检测血流中的肿瘤细胞,可能改善黑素瘤的筛查和治疗

激光检测血流中的肿瘤细胞,可能改善黑素瘤的筛查和治疗

在血管(这里,在小鼠中)照射激光的装置可以检测稀少的循环肿瘤细胞。

Ekaterina Galanzha /阿肯色大学医学科学
激光检测血流中的肿瘤细胞,可能改善黑素瘤的筛查和治疗

肿瘤将细胞释放到血液中,可以揭示癌症正在生长并扩散到身体的其他部位。 现在,研究人员已经证明他们可以在皮肤癌患者的手上训练激光设备,并检测这些稀缺的肿瘤细胞在血液中流动。 该装置有朝一日可以改善癌症黑色素瘤的筛查。 它还可以帮助医生监测治疗是否有效,甚至通过切换漫游细胞来抑制原始肿瘤的扩散。

德国汉堡 - 埃彭多夫大学医学中心的医学肿瘤学家克劳斯潘特尔表示,“从皮肤上检测这些循环肿瘤细胞是可能的,这很有意思。”他没有参与这项研究。 但他和其他人警告说,仍有许多工作要证明该设备可以帮助患有黑色素瘤的人。

大多数正在研究检测循环癌细胞(CTC)的研究人员都是从一个人的血液中寻找它们。 对于患有晚期乳腺癌,结肠癌或前列腺癌的人,医生可以订购商业测试,在这样的血液样本中计算CTC。 但是这些方法通常不能吸收早期癌症释放的少数细胞,并且它们不适用于黑素瘤,因为它的细胞不具有测试用于检测CTC的主要表面标记。

希望改进其他方法,由小石城阿肯色大学医学院的生物医学工程师Vladimir Zharov领导的团队将激光与超声探测器相结合,创造出他们称之为“Cytophone”的东西 - 因为该装置在声学上检测细胞。 (“细胞”是指细胞。)当它们将Cytophone的激光照射在动物或人的皮肤上,使其光线穿透几毫米进入近表面血管时,任何通过的黑素瘤细胞由于其黑色素,黑色素而略微升温。 这种无害的加热产生了一个微小的声波,可被超声探测器拾取。

当Zharov的团队将设备放在一个人的手上几秒钟到一个小时,并寻找信号来抵御来自丰富,吸收能量较少的红细胞的背景噪音时,他们在19名健康志愿者中没有发现CTC。 但在28名黑色素瘤患者中,有27名CTC出现了尖峰。

该研究小组今天在“ 科学转化医学”杂志上报道说,Cytophone可以在1升血液中采集一个CTC,这在典型的7.5毫升血液样本中探测CTC的 。 该装置还检测到有可能生长并杀死癌症患者的小血块。

在一个有趣的转折中,当研究人员将激光器转向更高但仍然安全的能量水平时,他们还表明患者的CTC水平在一小时内下降,因为该装置显然正在破坏细胞,而不会引起任何副作用。 Zharov说,虽然这不太可能完全消除一个人的癌症 - 原始肿瘤或转移性肿瘤将继续释放细胞--Cytophone可用于增强癌症药物的作用。

Zharov说,该装置可用于检测抗癌药物是否起作用 - 如果是,患者的CTC水平应该下降,他和他的同事已经为Cytophone申请了专利,并成立了一家公司进一步开发它。 “你可以每隔3个月定期监测,看看黑色素瘤是否会恢复。”它还可以作为皮肤检查的附加物,用于改善黑色素瘤的筛查,就像乳腺癌的乳房X线照片一样,他建议。 并且Zharov用它来检测或监测其他癌症类型,通过用金色纳米粒子标记患者的CTC,像黑色素一样会导致细胞升温。

但Pantel和其他人警告说,这些应用还有很长的路要走。 首先,该团队仅测试了3名患有早期黑色素瘤的患者。 德克萨斯州休斯顿的MD安德森癌症中心的肿瘤学家Anthony Lucci表示,“他们必须通过测试更大的数字来证明他们能够在早期患者中找到[CTC]”。

研究人员还需要探索Cytophone是否可以在皮肤较深的患者中找到CTC-正常细胞中较高水平的黑色素可能使Cytophone很难区分任何癌细胞,波士顿马萨诸塞州综合医院的机械工程师Shannon Stott表示。 她说,现在,“这是一项非常酷的研究,有很多希望。”