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一滴血早期诊断癌症,癌症治疗或将巨变
2015-06-01 08:58:43   来源:微迷   评论:0   点击:

通过一滴血液、尿液或唾液在超早期诊断多种癌症,这样的时代也许很快就会到来。让人燃起这种希望的开发项目目前正在推进中。这就是日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)与日本国立癌症研究中心、东丽及东芝等9家机构共同实施的“体液中微RNA检测技术基础开发”项目。

通过一滴血液、尿液或唾液在超早期诊断多种癌症,这样的时代也许很快就会到来。让人燃起这种希望的开发项目目前正在推进中。这就是日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)与日本国立癌症研究中心、东丽及东芝等9家机构共同实施的“体液中微RNA检测技术基础开发”项目。

 微RNA的特点

微RNA的特点

该项目计划在2018年度末之前开发出采一次(一滴)血就能早期诊断10多种癌症的技术。2015年夏季率先展开早期诊断乳腺癌和大肠癌的尝试。

该项目的研发负责人、日本国立癌症研究中心研究所分子靶向研究团队分子细胞治疗研究领域主管落谷孝广,在“第20届国际个别化医疗学会学术集会 2015”(2015年5月24日,东京都千代田区)上,登台发表了特邀演讲。落谷以“外泌体及其临床应用”为题,介绍了对该项目的背景——癌症恶化机制的最新见解。

跟世界上的很多研究机构一样,落谷的研究团队也着眼于与癌症恶化紧密相关的物质“外泌体(exosome)”。这是一种由细胞分泌出来的囊泡,参与细胞间的信息传递等。最近通过研究发现,癌细胞是“将外泌体作为自己的分身,通过操控这种囊泡来实现恶化的”(落谷)。癌细胞通过外泌体,对周围的正常细胞等“进行欺骗、陷害,伺机拉进自己的阵营中”(落谷)。由此引起恶化和转移。

关键在于微RNA

实现这种技术的关键是外泌体内包含的“微RNA”物质。即由大约20个左右的少数碱基构成的RNA(核糖核酸),人类体内存在2578种。落谷称,微RNA“虽然体积小,但力量大。一个微RNA可以控制很多分子”。例如,研究发现,将特定的微RNA注入癌细胞后,细胞的性质会大大改变,在肝癌细胞中注入微RNA后,观察到了细胞恢复正常的现象。反之也发现,癌细胞通过削弱特定微RNA的功能,加重了恶性程度。

落谷表示,要想通过这种令人吃惊的性质探明癌症的机制,开发诊断及治疗方法,就“必须重视微RNA”。“观察微RNA图谱,可以了解是哪种癌症。微RNA发生的异常就是癌症的本质,因此有望用来制约癌症”。

通过外泌体控制癌细胞转移

那么,微RNA以及像“方舟”一样工作的外泌体与癌症的恶化和转移有何关系呢?最近,详情逐渐浮出了水面。

癌组织并不都是一样的,除了普通的癌细胞外,还有导致癌症的“元凶”癌干细胞和正常细胞等,由多种细胞构成。这些细胞之间相互传递大量信息,外泌体与之密切相关。研究发现,癌细胞会向血管内皮细胞送入外泌体等,“利用外泌体控制转移”。例如,癌细胞的繁殖和转移所需的血管新生就是以外泌体(内包含的微RNA)为媒介的。

反过来说,通过停止外泌体的分泌,有可能抑制癌症的转移。在某些情况下,神经酰胺的合成路径会干预癌细胞的外泌体分泌,通过切断该路径,可以停止外泌体的分泌。在利用小鼠实施的卵巢癌腹膜播种实验中,通过停止癌细胞的外泌体分泌,抑制了癌细胞转移。能够抑制癌细胞繁殖的微RNA也已经发现。如上所述,通过明确传输微RNA的外泌体与癌症的关系,有望“发现治疗方法”。

解开后期复发和脑转移之谜

乳腺癌经常出现在治愈10~20年后复发的情况,据称这也可能与外泌体有关。这种后期复发的情况,在复发之前,乳腺癌细胞长期处于在骨髓中“休眠的状态”。落谷称,最近发现,“乳腺癌细胞夺取了正常细胞分泌的外泌体,从而得以在骨髄中以休眠状态生存下来”。

癌细胞的脑转移与外泌体的关系也逐渐清晰。大脑具备一种防止异物入侵的血脑屏障(Blood Brain Barrier:BBB)机构,癌细胞为何能突破这道屏障转移到大脑也可以通过外泌体来解释。因为癌细胞能“控制外泌体打开BBB(的屏障)”。

这种情况下,通过外泌体运输的特定微RNA(微RNA-181c)发挥了巨大作用。例如,某项研究发现,在乳腺癌的脑转移病例中几乎全部都观察到了微RNA-181c。该结果表示,微RNA-181c可能会成为乳腺癌脑转移的标志物。

乳腺癌方面的分析先行一步

除了血液外,尿液和唾液等多种体液中都含有外泌体。这意味着,有望从极其微量的体液中,以外泌体中含有的微RNA为标志物,一次检查出多种类型的癌症。落谷担任研发负责人的NEDO项目就着眼于这一点。不仅是癌症诊断,还打算根据结果开发新药以及实现个体化治疗。

该项目于2014年度启动,将分析与癌症患者的临床信息有关的7万例检查标本,构筑与微RNA等有关的数据库。落谷称,已经“分析了一万多例”。目前分析进展最快的是乳腺癌。已经分析了1000多例,“明确掌握”了癌症与微RNA的关系。据介绍,可利用微RNA以99%以上的灵敏度和特异性诊断乳腺癌,还可以诊断出直径3mm的乳腺癌。

将来有望利用尿液和唾液检查癌症

此外,还有可能使用尿液和唾液等能够无痛采集的样品检查癌症。有研究表明,有望利用尿液中含有的外泌体检测膀胱癌。落谷称,最近出现了可利用线虫,通过一滴尿液诊断癌症的可能性,表达了对利用尿液诊断癌症的期待。

 线虫对癌症患者的尿有反应

线虫对癌症患者的尿有反应

这种着眼于外泌体和微RNA推进癌症诊断及个体化医疗研究的不只是日本。全世界都在积极开展研究,尤其是在美国,作为奥巴马总统推动的“Precision Medicine (精准医疗)”项目的关键技术,目前正在全力推进研究。落谷表示,“我们也将努力不输给海外”。

部分机构已经开始利用微RNA与癌症的关系推进抗癌药物的临床研究,研究还发现,利用食品中含有的天然活性物质可以控制体内的微RNA。与微RNA和外泌体有关的研究在不久的将来或将促进癌症医疗发生巨大的模式转变。落谷称,外泌体这种“纳米囊泡中蕴含着巨大的‘希望’”。

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