给胰腺癌带来光明

利用新的光散射技术，研究人员发现了第一个证据，表明早期胰腺癌会导致小肠部分发生微妙变化。这种容易监测的标记最终可能有助于早期发现一种以很少明显症状而臭名昭著的疾病，这是去年超过3.3万美国人死于胰腺癌的主要原因。

在美国国家科学基金会(NSF)的支持下，这项新的检测技术从改变的组织中产生光学指纹，然后增强数据，从而进行更清晰的诊断。

研究人员扫描了19名已确诊胰腺癌患者和32名未确诊胰腺癌患者的组织样本。他们准确地将癌症患者区分开来，准确率接近100%。最明确的结果来自于疾病早期阶段的患者。

胰腺癌如此致命，部分原因是早期检测非常困难。如果直接检查，胰腺可能会出现危险的炎症，因此对高危患者的常规检查通常是不可取的。

研究结果建立在先前对结肠癌的研究基础上，支持了“场效应”假说，即癌症初期阶段，甚至是癌前病变，都可能在整个器官中引起微小的、可检测到的变化。如果在其他器官中也发现类似的结果，将对乳腺癌、肺癌和其他癌症的及时治疗产生广泛影响。

来自伊利诺伊州埃文斯顿西北大学的工程师团队。来自埃文斯顿-西北医疗保健公司(ENH)的医生在2007年8月1日发表了研究结果。临床癌症研究．

“这项新技术利用光来探测亚微米尺度的组织结构。我们对这项技术感到兴奋，因为它能够感知组织中的细微变化，否则传统的显微镜检查无法检测到，”西北大学工程师Vadim Backman说。他是国家科学基金会职业奖获得者，领导了新技术的开发，也是这项研究的共同作者。

通过研究从胰腺邻近区域提取的组织，研究人员能够筛选所有51名患者，且几乎没有炎症或其他并发症的风险。

虽然临床应用可能需要三到五年的时间，而且还需要持续的研究来确认结果，但研究人员希望这些测试最终可以在没有活检的情况下完成。

“结肠癌的成功让我们倍受鼓舞，我们决定将研究推向一个新的方向。对于结肠癌，你有时间，甚至几年的时间来成功治疗它。不幸的是，对于胰腺癌来说，不仅要在早期发现它，甚至在它变得癌变之前就发现它，而且在许多情况下，这真的是唯一的希望，”支持这项研究的美国国家科学基金会项目官员Leon Esterowitz说。

由于该研究使用了从每个患者的十二指肠(小肠最上面的部分，可以在内窥镜检查中得到)中提取的组织样本，医生可以通过检查低风险患者作为常规检查的一部分来进行早期诊断。

胰腺癌研究试验的下一阶段包括一些不需要活检的检查，并使用鞋盒大小的光纤版本的新系统，这种设备目前正在结肠镜检查中进行测试。

“除了改进技术之外，我们还需要确定是否可以用我们的技术将其他疾病(包括其他类型的癌症或胰腺疾病，如慢性胰腺炎或急性胰腺炎)与胰腺癌区分开来。对我们来说，在更多的胰腺癌病例和不同的对照组中验证我们的预测规则也很重要。”来自ENH的胃肠病学家、胰腺癌专家兰德尔·布兰德(Randall Brand)说。

在胰腺研究之前开始的试验中，研究人员在500名患者中发现了令人鼓舞的结肠癌检测结果。这种新方法还能100%准确地预测通过同时结肠镜检查确诊的患者的息肉。

由于实验过程只扫描结肠的外层几厘米，不需要结肠镜检查所需要的不舒服的清洗过程，研究人员认为，这种方法将鼓励更多的人在出现疾病症状之前进行筛查。

便携式系统没有在胰腺癌研究中使用，因为探针需要根据内镜检查中使用的不同范围进行修改，但所有检查背后的基本技术是相同的。每个患者都使用弹性光散射和低相干增强后向散射技术进行扫描，该技术是Backman和他的同事在过去五年中开发的。研究人员开发了四维弹性光散射指纹(4D-ELF)和低相干增强后向散射光谱(LEBS)系统，得到了包括CAREER奖在内的7项NSF拨款的支持。

无论是在实验室还是在便携式光纤系统中，氙灯发出强烈的白光，通过一系列透镜和滤光片照射到标本上。光通过组织的最外层发生折射并散射到光谱仪上，光谱仪是一种将一束白光分成其组成波长并进行测量的设备。一个图像传感器捕获结果，由计算机进行分析。

这项技术上的突破是能够使光穿透最受癌症影响的细胞，而不会照射到更深的不受影响的细胞，并在纳米级别扫描细胞结构，比医生用显微镜看到的还小。

“当代诊断医学经常依赖侵入性程序，如内窥镜检查，来检测疾病。在《星际迷航》(Star Trek)的虚构世界中，医生无需询问任何器官就能做出诊断。生物光子学表明，这种方法可能更接近人们可能期望的现实，”Backman补充说。

纳米尺度的方法使研究人员能够区分癌组织或癌前组织与正常组织，即使在正常活检中标本看起来是一样的。

在这两项研究中，无论年龄、肿瘤大小、吸烟史或肿瘤位置如何，这项技术都能发挥作用，不过研究人员希望在下一个试验阶段对患有非癌症的严重胰腺疾病的个体进行测试，看看这些变化是否真的是癌症独有的。最终，研究人员希望将他们的研究扩展到乳腺癌、肺癌和该疾病的其他变体。

虽然新技术必须经过进一步的研究才能确认其有效性，但研究人员已经与美国生物光学公司合作，全面开发该技术。今年7月，美国生物光学公司获得了美国国家科学基金会(NSF)小企业创新研究基金，用于进一步开发结肠癌筛查技术，并为该系统的商业化做好准备。

资料来源:美国国家科学基金会

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