为肺癌患者提供精准免疫治疗方案
为肺癌患者提供精准免疫治疗方案
2024-07-23 11:15:49 来源:科技日报 作者:房家梁 责任编辑:房家梁 2024年07月23日 11:15 来源:科技日报 大字体 小字体 分享到:◎本报记者 宗诗涵
近日,为肺北京航空航天大学生物与医学工程学院教授常凌乾团队成功研发一款名为NICHE的癌患案新型纳米医疗芯片。该芯片可以快速检测肺癌循环肿瘤细胞(CTCs)内PD-L1基因表达和肿瘤细胞响应免疫细胞的提准免文昌市某某软件科技教育中心行为表型,并进一步对源自患者的供精CTCs进行亚群划分,为肺癌患者提供更精准的疫治免疫治疗方案。相关研究论文发表在《美国国家科学院院刊》上。疗方
当前,为肺肺癌患者临床诊断面临的癌患案最大难点是什么?NICHE芯片如何助力精准免疫治疗?其应用前景如何?记者采访了相关专家。
现有方法存在短板
据国家癌症中心公布的提准免数据,2022年,供精我国恶性肿瘤新发病例数为482.47万例。疫治恶性肿瘤已经成为严重威胁中国人群健康的疗方主要公共卫生问题之一。
在众多肿瘤治疗手段中,为肺免疫治疗因其显著疗效和创新性,癌患案文昌市某某软件科技教育中心于2013年被《科学》杂志评为年度十大科学突破之一。提准免特别是免疫检查点抑制剂(如PD-1/PD-L1抑制剂),可以有效阻断免疫抑制通路,增强机体抗癌能力。然而,在临床实践中,仅有部分患者能从免疫治疗中获益,这一疗法的普适性与精准度尚待提升。
“在临床工作中,我们目前主要依赖影像学和活检手段评估肿瘤状况,进而制定个性化的免疫治疗策略。”常凌乾介绍,影像学在肿瘤检测中发挥了重要作用,但仅能在肿瘤发展到一定阶段、形态明显变化后才可以检测。该手段只反映肿瘤大小,无法直接评估肿瘤的良恶性、基因突变状况以及是否适合靶向治疗。
一般而言,肿瘤治疗的难易程度并非单纯由肿瘤大小决定,关键在于是否存在有效的靶向药物。在常凌乾看来,活检手段的优势在于能弥补影像学的不足,直接检测患者的基因信息,从而判断是否适用特定靶向药物。
但这种方式同样存在局限性。活检通过手术或穿刺获取患者少量肿瘤组织,染色后观察其基因突变情况。这种方法虽然直接,但肿瘤内部细胞的异质性使得单一样本难以全面反映整个肿瘤的真实情况。
常凌乾认为,当前肺癌诊断面临的最大挑战,在于现有方法无法在全时空范围内准确预测患者是否适合接受特定的免疫疗法。如何准确评估肿瘤特征,以实现对免疫治疗效果的精准预测,成为提升免疫治疗效率亟须攻克的难题。
集多重功能于一身
面对临床挑战,常凌乾团队研发的NICHE芯片集CTCs捕获、基因检测与细胞行为分析功能于一身,展现了极高的检测速度与精度。
检测过程中,该芯片首先根据细胞大小,利用磁场高效去除肺癌患者血样中的白细胞,精准捕获CTCs,并使其形成单细胞阵列。随后采用纳米电穿孔技术,将一种新型四面体荧光探针快速准确地递送至活细胞内,实现对PD-L1基因调控的即时检测。此外,通过与免疫T细胞共培养,芯片还能原位分析CTCs的增殖及表型变化,并将这些细胞行为与基因表达异质性进行深度关联分析。“NICHE芯片集成了单细胞生物技术领域的多项前沿技术,使得检测又快又准。”常凌乾说。
为实现对单细胞的精准操控,团队采用了光镊技术结合微流控技术,实现对单细胞的精确捕获、移动与分离。这样能确保从患者样本中精准提取出CTCs等目标细胞,同时有效剔除红细胞、白细胞等非目标细胞,让捕获效率由原来的90%提高到98%,为后续检测奠定坚实基础。
“纳米电穿孔技术则是利用直径五六百纳米的通道,将电场精准引导到细胞上,基因探针可瞬间递送至细胞内。”常凌乾说,相比传统方法,这一技术将检测时间从数小时缩短至1秒钟内,同时保证了探针递送的准确性。
在微小芯片上构建完整的生物实验环境,离不开芯片实验室技术。“在检测到细胞内部基因变化后,芯片能够进一步通过单细胞操控技术在CTCs旁放置免疫细胞,并进行实时连续的活细胞观察。”常凌乾说,这一创新设计使研究者能实时观察免疫细胞与肿瘤细胞的相互作用,以判断患者是否适合免疫治疗,让临床预测准确率从约60%提升至90%以上。
未来应用前景广阔
为全面评估NICHE芯片在临床上预测免疫治疗效果的准确性,常凌乾团队联合北京大学肿瘤医院收集了80名非小细胞肺癌患者的外周血,通过检测证明了该芯片捕获CTCs并鉴定其基因和行为表型的能力。团队还对部分患者进行了长时间的用药监测,证实了该芯片在长期监测中的适用性。
北京大学肿瘤医院副院长吴楠介绍,目前,医院正积极与常凌乾团队合作,努力构建一项旨在筛选肺癌免疫治疗潜在受益者的行业标准。双方计划开展大规模临床试验,以期推动肺癌治疗的个性化进程,有效减轻患者的医疗负担。
“NICHE芯片在大规模应用过程中面临的主要挑战是操作复杂且成本高昂。”常凌乾坦言,NICHE芯片集成了光镊技术、微流控技术等,并配套使用光显微镜等高端设备,用它进行检测的成本相较于传统组织活检等手段显著增加。为此,团队正探索在细胞操控、检测及培养环节降低成本。
在提升检测精准度方面,当前团队主要聚焦于PD-L1这一关键药物靶点。为进一步增强检测准确性,团队计划拓宽芯片的应用范围,增加可检测的细胞基因突变靶点种类。常凌乾说,如果能同时检测多个靶点,并将检测准确率提升至95%乃至98%,就有望实现检测效能的飞跃式提升,进而带来更精准高效的治疗效果。(科技日报) 更多精彩内容请进入健康·生活频道
(责任编辑:娱乐)
-
美国波士顿马拉松赛事主办方日前宣布,由于近年来参赛选手跑得越来越快,因此2026年赛事报名资格标准会相应上调。 据美联社17日报道,赛事主办方波士顿体育协会主席和首席执行官杰克·弗莱明在一份声明 ...[详细]
-
iPhone SE4渲染图 类似iPhone 14没有灵动岛
iPhone SE4 CAD渲染图遭曝,该机的整体框架与iPhone 14十分类似,升级幅度非常巨大。外媒表示,苹果在高端市场的销量受到巨大冲击,因此在平价市场发力,可能就是苹果新的增长点。iPhon ...[详细] -
北京时间5月13日,WTA1000罗马站展开第四轮争夺。以7号种子身份出战的中国金花郑钦文登场亮相,最终,郑钦文以6比2、6比4的比分轻取四届大满贯冠军得主大坂直美,连续第二年闯进罗马站八强,这也是她 ...[详细]
-
有录网:求学之路的编织者,助力每个优秀学子的留学梦想都落地有声
随着中国在世界舞台上的日益崛起,教育和人才培养已成为国家发展的重要基石。在这一背景下,中国的留学政策“支持留学、鼓励回国、来去自由、发挥作用”彰显了教育对外开放的决心,以及培养具有国际视野人才的战略眼 ...[详细] -
中秋佳节将至,赏月、吃月饼、与家人团聚,都是这个节日里仪式感满满的活动。今年中秋夜赏月天气如何?中国天气网特别推出全国中秋赏月地图和全国十大赏月胜地中秋夜天气盘点,看哪里能守得云开见月明。 每年 ...[详细]
-
原标题:留日学生辱骂国人 自称入职山西税务系统:正在排查) 近日,网传一留日学生在互联网发帖辱骂国人,综合其发布的信息,此人透露家人去年由于违法乱纪财产被没收。今 ...[详细]
-
2023年,秉承“美好生活领创者”品牌定位,保利发展控股董事长、党委书记刘平率先提出,中国房地产行业已进入高质量发展的品质时代。同年,保利发展控股推出“人文社区”产品理念及“天悦人和”产品品牌,打造品 ...[详细]
-
“过敏星人”自救小结2024-05-11 14:43:45 来源:中国青年报 作者:李岩 ...[详细]
-
原标题:“九一八”事变爆发93周年:铭记历史、勿忘国耻、珍爱和平) “九一八”事变爆发93周年 来源:视频综合) 央视网消息:9月18日是“九一八”事变 ...[详细]
-
智己拿出了一款有能力改写中大型纯电轿车行业格局的产品,还给出了被外界质疑“疯了”的惊人限时权益价。5月13日,智己L6上市,官方售价为21.99万元-34.59万元。这一价格比4月公布的23万元预售起 ...[详细]