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2017年9月26日 訊 /本期為大家?guī)?lái)的是新型生物標(biāo)志物或生物技術(shù)應(yīng)用于疾病診斷領(lǐng)域的研究進(jìn)展，希望讀者朋友們能夠喜歡。
1. 新型檢測(cè)技術(shù)可“兩分鐘”診斷肝癌發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)
據(jù)WHO的調(diào)查結(jié)果，2015年*有788000人因肝癌而死亡，而目前zui大的條產(chǎn)是如何在疾病發(fā)生的早期進(jìn)行及時(shí)的診斷，從而避免疾病的惡化以及治療效果的降低。
zui近，來(lái)自猶他大學(xué)化學(xué)工程學(xué)教授Marc Porter等人開發(fā)出了一種快速檢測(cè)肝癌的方法，這種方法不需要依賴生物切片樣本，檢測(cè)時(shí)間也從兩周縮短至兩分鐘。此外，這種方法不僅快速，而且廉價(jià)：檢測(cè)成本只需要3美元。另一方面，這種檢測(cè)方法不需要特定的醫(yī)院或設(shè)備，患者可以隨時(shí)隨地進(jìn)行檢測(cè)，極大了便利了有需求的人群。
目前，檢測(cè)感染的方法依賴于血液檢測(cè)以及超聲波成像。而這兩種檢測(cè)方法于大型城市所有，給中低收入家庭造成了極大的負(fù)擔(dān)。
而這一新型的檢測(cè)方法只是利用一個(gè)內(nèi)部裝有含生物活性檢測(cè)物的薄膜的小型塑料管。一滴血液、唾液、尿液甚至眼淚等等就可以作為zui初的檢測(cè)樣本。檢測(cè)樣本滴到薄膜上之后將會(huì)在上面再覆蓋一層附著有檢測(cè)生物標(biāo)志物的底物的金顆粒。如果樣本中含有對(duì)應(yīng)的生物標(biāo)記物，那么將會(huì)產(chǎn)生顏色反應(yīng)。這一技術(shù)大大提高了目前的檢測(cè)效率。
如今，研究者們已經(jīng)完成了該技術(shù)的概念性試驗(yàn)，并且開發(fā)出了檢測(cè)試劑盒的樣品。由于東亞地區(qū)是肝癌的高發(fā)區(qū)域，因此研究者們計(jì)劃在2019年在蒙古國(guó)對(duì)這一試劑盒的檢測(cè)效果進(jìn)行系統(tǒng)性的評(píng)估。
2. 人工智能有助于皮膚癌癥的早期診斷
zui近，來(lái)自Waterloo大學(xué)以及Sunnybrook研究所的研究者們開發(fā)出了一種利用人工智能技術(shù)檢測(cè)皮膚黑色素瘤的方法。
這項(xiàng)研究利用機(jī)器學(xué)習(xí)軟件，通過(guò)對(duì)皮膚傷口圖像進(jìn)行分析，從而為醫(yī)生們提供與黑色素瘤生物標(biāo)志有關(guān)的客觀證據(jù)。目前來(lái)講，黑色素瘤是一種致死率*的惡性癌癥，但如果治療及時(shí)的話還是能夠治愈的。
這項(xiàng)人工智能系統(tǒng)能夠讓機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)萬(wàn)張皮膚的圖像以及相應(yīng)的真黑素與血紅素的水平，能夠顯著降低不必要的生物樣本數(shù)量，從而大幅地降低衛(wèi)生護(hù)理的成本。此外，這項(xiàng)技術(shù)還能夠給予醫(yī)生一些針對(duì)皮膚傷口特征的客觀信息，從而幫助他們?cè)谶M(jìn)行手術(shù)之前排除黑色素瘤的風(fēng)險(xiǎn)。
據(jù)研究者們稱，該技術(shù)將zui快于明年進(jìn)入臨床實(shí)踐中。
"這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于皮膚癌的臨床診斷將具有重要的意義"，研究者之一，來(lái)自Waterloo的系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)學(xué)教授Alexander Wong說(shuō)道："隨著我們掌握的信息的深入，診斷的準(zhǔn)確性也將大幅提高"。
目前，皮膚病學(xué)家還需要依賴對(duì)皮膚傷口進(jìn)行觀察診斷進(jìn)而得出主觀性的診斷結(jié)果，而這一新開發(fā)出的系統(tǒng)則能夠通過(guò)對(duì)傷口處的生物標(biāo)志物進(jìn)行分析，得出穩(wěn)定的、定量化的信息。特別地，通過(guò)對(duì)皮膚中真黑素以及血紅蛋白的水平進(jìn)行分析，從而對(duì)患者患黑色素瘤的風(fēng)險(xiǎn)作出評(píng)價(jià)。
相關(guān)結(jié)果在zui近召開的第14屆成像分析與認(rèn)知會(huì)議上進(jìn)行了展示。
3. Ame J Car：膽固醇晶體或可作為心臟病的診斷標(biāo)志物
DOI: dx.doi.org/10.1016/j.amjcard.2017.07.075
zui近，來(lái)自密歇根州立大學(xué)的研究者們對(duì)240名急診室患者進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)了患者體內(nèi)的膽固醇晶體與心臟病發(fā)病之間的關(guān)系。
該研究的作者，來(lái)自MSU的心血管專家George Abela分析了阻塞心臟病患者心臟動(dòng)脈的物質(zhì)成分，發(fā)現(xiàn)其中有89%的患者該部位存在過(guò)量的膽固醇晶體沉積。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在zui近一期的《American Journal of Cardiology》雜志上。
這些晶體是由患者心臟中沉積的斑塊所釋放的，其中同時(shí)含有脂、鈣以及其它成分。隨著這些物質(zhì)在動(dòng)脈血管中的不斷積累，將zui終導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。
"我們之前的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)膽固醇分子從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w狀態(tài)時(shí)，體積將會(huì)明顯增大"，Abela說(shuō)道："膽固醇分子在血管中的擴(kuò)張會(huì)導(dǎo)致血管壁的破裂、阻塞血液的流動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致心臟病以及中風(fēng)等疾病的發(fā)生"。
心臟病患者病發(fā)時(shí)會(huì)被送入急救室，而Abela等人則利用此便利將患者體內(nèi)的斑塊吸出進(jìn)行分析。他們發(fā)現(xiàn)這些大體積的晶體團(tuán)塊能夠突破斑塊以及動(dòng)脈血管壁的阻隔進(jìn)入心臟，進(jìn)而阻斷血流導(dǎo)致病發(fā)。
"如今我們知道這些大規(guī)模的晶體沉積是導(dǎo)致心臟病發(fā)作的重要原因之一"，Abela說(shuō)道。這項(xiàng)研究同時(shí)驗(yàn)證了此前所發(fā)現(xiàn)的膽固醇晶體能夠激活炎性因子，例如IL-1b等等。
"如今，我們發(fā)現(xiàn)這些膽固醇晶體在阻塞血管方面的具體影響，因此通過(guò)靶向這些晶體設(shè)計(jì)藥物或許能夠降低心臟損壞的風(fēng)險(xiǎn)"，Abela說(shuō)道。
4. Neurology：嗅覺(jué)失靈，診斷阿爾茲海默癥的新方法
當(dāng)你開始失去記憶時(shí)，為時(shí)已晚，那是因?yàn)榘柶澓ＤY對(duì)你造成的腦損傷可能已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)20年，這也是為什么科學(xué)家如何實(shí)現(xiàn)對(duì)這個(gè)疾病進(jìn)行早期診斷如此感興趣?？茖W(xué)家們相信簡(jiǎn)單的氣味鑒別實(shí)驗(yàn)可以幫助他們鑒定阿爾茲海默癥。
“盡管阿爾茲海默癥的治療方法一直沒(méi)找到，但是，如果我們能把發(fā)病時(shí)間延遲5年，我們就能讓阿爾茲海默癥的癥狀的流行程度和嚴(yán)重度下降50%。”麥克吉爾大學(xué)精神衛(wèi)生中心的John Breitner說(shuō)。
泡泡糖還是汽油？
平均歲數(shù)63歲的人中，有接近300人有患阿爾茲海默癥的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗麄兊碾p親中由一方患有此病。這些人被要求測(cè)試分辨各種各樣的氣味，包括泡泡糖、汽油和檸檬等，其中100人還會(huì)定期進(jìn)行腰椎穿刺監(jiān)測(cè)他們的腦脊髓液中的各種與阿爾茲海默癥相關(guān)的蛋白含量。研究人員發(fā)現(xiàn)分辨氣味zui難的那些人身體中與阿爾茲海默癥相關(guān)的蛋白指標(biāo)明顯有關(guān)聯(lián)。
這篇文章的一作Marie-Elyse Lafaille-Magnan說(shuō)：“這也是*次明確得出失去嗅覺(jué)鑒別能力與生物指標(biāo)預(yù)測(cè)阿爾茲海默癥有關(guān)的結(jié)論。”在過(guò)去的30多年中，研究者們一直在探尋失憶與鑒別氣味困難癥的關(guān)系。這很容易理解，阿爾茲海默癥首先影響的就是同在*大腦結(jié)構(gòu)與感受氣味有關(guān)的嗅球和與記憶有關(guān)的內(nèi)嗅皮層。
一個(gè)更便宜的檢測(cè)阿爾茲海默癥進(jìn)程的方法
“這意味著相對(duì)于目前正在使用的、花費(fèi)較多的腦脊液測(cè)試，一個(gè)簡(jiǎn)單的嗅覺(jué)測(cè)試就可以給我們提供疾病發(fā)展進(jìn)程的信息。”研究人員說(shuō)。“但是除了阿爾茲海默癥以外，其他的一些疾病也會(huì)引起嗅覺(jué)失靈，所以嗅覺(jué)測(cè)試不能*地替代腦脊液測(cè)試。”
研究人員表示將來(lái)還要進(jìn)一步對(duì)嗅覺(jué)失靈與疾病進(jìn)程的機(jī)制進(jìn)行研究。也許到那個(gè)時(shí)候，小小的嗅覺(jué)測(cè)試可以真正地成為臨床診斷阿爾茲海默癥的另一種方法。
5. ChemBioChem：重磅！科學(xué)家成功利用糖分子實(shí)現(xiàn)對(duì)癌癥的診斷！
DOI: 10.1002/cbic.201700251
半乳凝素（Galectins）是一種家族蛋白，近些年來(lái)其不斷推動(dòng)癌癥領(lǐng)域的研究，其中zui有代表性的就是半乳凝素-1，其數(shù)量巨大，位于所有人類細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞表面，這就使其成為癌癥診斷和新型療法開發(fā)領(lǐng)域的新型靶點(diǎn)。
日前，來(lái)自德國(guó)維爾茨堡大學(xué)的研究人員就通過(guò)研究利用糖分子實(shí)現(xiàn)了對(duì)癌癥的診斷，相關(guān)研究刊登于雜志ChemBioChem上；研究者Jurgen Seibel教授表示，我們都知道，半乳凝素-1分子會(huì)幫助腫瘤細(xì)胞隱藏起來(lái)免于機(jī)體免疫系統(tǒng)攻擊，近來(lái)有研究認(rèn)為，當(dāng)半乳凝素-1的功能被阻斷時(shí)，免疫細(xì)胞就會(huì)識(shí)別腫瘤并且發(fā)動(dòng)T細(xì)胞對(duì)腫瘤發(fā)起攻擊。
因此，半乳凝素-1或許就會(huì)成為癌癥研究的焦點(diǎn)，研究者Seibel和其同事非常感興趣對(duì)該蛋白的特殊部分—碳水化合物識(shí)別結(jié)構(gòu)域進(jìn)行研究，文章中他們?cè)O(shè)計(jì)了一種能夠非常適合于該結(jié)構(gòu)域的復(fù)雜糖分子。Seibel說(shuō)道，我們將糖分子固定在一個(gè)“停泊位點(diǎn)”上，并且連接上熒光染料或藥物分子，此外，研究者還描述了該糖分子如何同具有高分辨X射線結(jié)構(gòu)的半乳凝素-1進(jìn)行結(jié)合。
本文研究或能幫助研究人員開發(fā)半乳凝素-1的高親和配體及藥物；目前研究人員正在通過(guò)更為深入的研究來(lái)開發(fā)能夠檢測(cè)半乳凝素-1的快速檢測(cè)手段，研究人員希望能夠早日開發(fā)出快速診斷諸如神經(jīng)細(xì)胞瘤等腫瘤的新方法；未來(lái)研究者Seibel及其同事將會(huì)通過(guò)研究把糖分子擴(kuò)展為一種新型的穿梭系統(tǒng)來(lái)幫助藥物制劑直接運(yùn)輸?shù)侥[瘤位點(diǎn)實(shí)施殺滅活動(dòng)。
6. Sci Adv：科學(xué)家們找到阿茲海默癥的新型診斷標(biāo)志物
阿茲海默癥的診斷是一個(gè)十分棘手的問(wèn)題，它也阻礙了個(gè)體化醫(yī)療與治療的發(fā)展。根據(jù)zui近來(lái)自俄亥俄州立大學(xué)的一項(xiàng)研究，研究者們似乎找到了能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)患者患阿茲海默癥的診斷方法。
根據(jù)該文章的作者，來(lái)自俄亥俄州立大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)教授Mingjun Zhang的說(shuō)法，他們首先發(fā)現(xiàn)了能夠診斷的生物標(biāo)志物：即在患者的脊髓液與血液中發(fā)生改變的蛋白質(zhì)。具體地，隨著阿茲海默癥疾病的嚴(yán)重化，這些蛋白質(zhì)會(huì)變得更長(zhǎng)，更堅(jiān)硬以及更容易聚團(tuán)。
之后，研究者們對(duì)這些生物標(biāo)志物預(yù)計(jì)其它一些因子，例如患者認(rèn)知水平等，進(jìn)行了深入分析，并且設(shè)計(jì)算法對(duì)這些因素與疾病嚴(yán)重程度之間的關(guān)系進(jìn)行排名。通過(guò)這種處理，研究者們發(fā)現(xiàn)這一公式能夠準(zhǔn)確地判斷疾病的不同發(fā)展階段。
相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《Science Advances》雜志上。“基于這樣的工具，我們能夠預(yù)測(cè)疾病的發(fā)展速度，這是目前臨床上無(wú)法做到的”，Zhang說(shuō)道：“通過(guò)對(duì)疾病的多種影響因素進(jìn)行同時(shí)觀測(cè)，能夠提高診斷的可信度”。
這一研究所用到的數(shù)據(jù)是來(lái)自一家生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)，他們使用的患者的脊髓液與血液樣本則是由文章的共同作者，來(lái)自臨床神經(jīng)學(xué)與心理學(xué)系的Douglas Scharre提供的。根據(jù)Scharre的說(shuō)法，這一結(jié)果目前還無(wú)法應(yīng)用于臨床診斷，但能夠?qū)Π⑵澓ＤY的治療起到多角度的提升作用。
目前的醫(yī)療手段僅僅能夠?qū)膊〉囊恍┌Y狀起到緩解的作用，而這一治療效果也依賴于早期的成功診斷。這一診斷技術(shù)的進(jìn)步能夠或許能夠幫助醫(yī)生們更加快速地進(jìn)行診斷，并且在認(rèn)知退化癥狀發(fā)生之前進(jìn)行針對(duì)性的治療。（生物谷 Bioon.com）侵刪
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