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The Innovation Medicine | 走进癌症诊断的未来

Hengxin Wang TheInnovation创新 2024-02-05

导 读


人们理解癌症从一颗赘肉开始,古希腊医生观察到肿瘤血管肿胀像只蟹,所以被称为癌症“cancer”(跟天文学家观察到的巨蟹座同名)。从此,肿瘤从“长不完”的赘肉,成为具有分子机制的个性化肿瘤。癌症精准治疗(precision cancer therapy),简单来说就是对症下药,科学上讲是通过生物标记物等对癌症进行个性化诊断,从而设计最优的治疗方案。


图1 图文摘要


分子鉴定是癌症诊断的重要一环。随着科技发展,尤其是高通量DNA测序技术的出现,使得癌症的分子鉴定和分型更加高效。生物成像技术的进步,结合人工智能(artificial intelligence)的发展,大大促进了癌症的精准诊断。可惜,虽然我们“对症”更准,却对如何“下药”还处于半懂不懂的阶段。其中的瓶颈包括缺乏真实样品导致方法开发滞后,以及我们对癌细胞在人体内的“实时观察”还不够,药物在体外筛选和体内实际疗效存在较大差异。另外,任何诊断技术从初具成效到规模生产和应用审批的过程,都需要投入大量的资金,而且要经过极其漫长的开发过程。正因为如此大多数科学实验的原型都只能停留在“有希望”的样板阶段,无法进入临床试验阶段以吸引投资者的青睐。

在这种背景下,微流技术为我们提供了前所未有的检测方法。比如说,以往一颗绿豆大小的鼻咽癌组织样品,拿来做个石蜡包埋用于几个免疫组化看看标记物,就没别的用途了;而应用微流技术,分一半做完免疫组化,另一半还足够筛选5-6个抗癌药物!相应的,以前抽两管1-2毫升的血,做做生化、做做细胞技术就差不多用光了;而应用微流技术,还能有剩余样本用于分离循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTCs),把病灶位置、分子分型、转移潜力通通评估一遍。当然,想象是美好的,现实却很残酷。比如说,直到目前为止,没有一个微流技术能够成功通过药监局审批,从而在临床合法应用;究其原因包括生物芯片的工业化生产技术落后、工作原理多样导致审批难度增加、自动化程序的设计落后、模块整合度不足等,再加上缺乏对传统医疗从业人员的技术培训,微流技术发展到临床应用还需要有更多的突破。

可是,当年还用书信传情的情侣们,哪能想象到如今的微信通话啊!虽然微流技术看起来毫不起眼,实际上却开创了活体检测的大门。也许你会想,活体检测(biopsy)有什么了不起!?

传统的活体检测,简称活检,分为两大类:组织活检(tissue biopsy)和液体活检(liquid biopsy)。简单来说,前者就是割块肉做检测,后者就是抽管血做检测(除此之外,还有尿检、粪检和口水检测,但这些检测各有利弊,本文不做讨论)。无论是割一块肉,还是抽一管血,能做多少检测最好做多少,能看多仔细就看多仔细,大家都能理解的。而微流技术正是通过减少样品量让每一块肉、每一管血都能物尽其用。同时,因为检测样本消耗大大减少,因此一份样本就能够提供多种信息,从而指导治疗。因此,微流技术让肿瘤诊断有了崭新的突破。




责任编辑


李永奎    暨南大学

易宗毕    武汉大学中南医院




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原文链接:http://www.the-innovation.org/medicine/article/10.59717/j.xinn-med.2023.100005

本文内容来自The Innovation姊妹刊The Innovation Medicine第1卷第1期以Commentary发表的“Pushing the boundary of cancer diagnostics through microfluidic technologies” (投稿: 2023-03-12;接收: 2023-05-04;在线刊出: 2023-05-15)。


DOI: https://doi.org/10.59717/j.xinn-med.2023.100005


引用格式:Wong AH. (2023). Pushing the boundary of cancer diagnostics through microfluidic technologies. The Innovation Medicine 1(1), 100005.



作者简介


王衡馨,博士,从事精准癌症治疗的药物筛选系统研发将近八年时间,曾在澳门和新加坡参与当地的精准癌症项目,目前在美国华盛顿大学癌症中心工作。




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