國立衛(wèi)生研究院撥款240萬美元用于資助更好更快地診斷肺結(jié)節(jié)的研究

每年有超過150 萬人被診斷出患有孤立性肺結(jié)節(jié) (SPN)。這些肺部異常通常在常規(guī) X 射線或 CT 掃描中發(fā)現(xiàn)，是最大 3 厘米大小的孤立細胞群。

許多 SPN 是良性的，但要找出哪些是惡性的并不是一個容易的過程。一種方法是在三到六個月內(nèi)再次掃描患者，以便可以重新檢查結(jié)節(jié)。如果看起來它們已經(jīng)長大或發(fā)生了變化，那么就有可能是惡性病變，并且癌細胞已經(jīng)通過血液傳播到身體的其他部位。

另一種方法是進行組織活檢，但由于結(jié)節(jié)相對較小，可能會很痛苦且難以完成。錯過目標(biāo)并取而代之的是周圍的健康細胞可能導(dǎo)致誤診。

袁萬助理教授希望開發(fā)一種更快、更痛苦的方法來診斷惡性 SPN。賓厄姆頓大學(xué)Thomas J. Watson 工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的生物醫(yī)學(xué)工程系教員從國立衛(wèi)生研究院獲得了為期 5 年、240 萬美元的贈款，在初步結(jié)果之前可能會再提供兩年的資助。

資金來自NIH 享有盛譽的 MERIT(及時擴展研究的方法)獎勵計劃。MERIT 計劃成立于 1986 年，也被稱為 R37 獎，它支持經(jīng)驗豐富的研究人員以及處于職業(yè)生涯前 10 年的 Wan 等早期研究人員。

Wan希望減少檢測時間，以便患者在一周內(nèi)知道是否應(yīng)該移除他們的SPN。該方法將分析細胞外囊泡，它們是細胞分泌用于細胞間通訊的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸的小袋子。

在萬的設(shè)想下，病人會獻血，然后從血漿中提取囊泡，并使用專門設(shè)計的微流體裝置進行富集。

“如果我們能夠收集這些囊泡并使用非常高靈敏度的檢測技術(shù)，”他說，“我們可能可以判斷細胞外囊泡是否存在一些異常信息，并根據(jù)這些信息判斷它是腫瘤還是良性。突變信息。”

在與約翰霍普金斯大學(xué)的合作中，這些新測試的有效性將根據(jù)從 SPN 患者收集的組織樣本來判斷。

“現(xiàn)在在癌癥診斷中，組織樣本仍然是金標(biāo)準(zhǔn)，所以當(dāng)你開發(fā)任何新技術(shù)時，你總是需要與組織樣本進行比較，”萬說。“在這個實驗中，我們將收集來自惡性 SPN 患者的樣本以及正常組織樣本和良性 SPN 樣本作為陰性對照。我們將從腫瘤樣本和正常樣本中提取 DNA，然后使用 565 基因 panel 了解癌癥進展中的突變進化，查看突變模式并找出惡性 SPN 的突變標(biāo)志。”

從那里開始，Wan 將對 60 個或更少的基因突變進行歸零，這些基因突變是惡性腫瘤的跡象，并開發(fā)出商業(yè)版本的測試供醫(yī)療服務(wù)提供者使用。

他的野心還在于幫助醫(yī)生使用機器學(xué)習(xí)更好地分析惡性結(jié)節(jié)的 CT 掃描，而不是依靠自己的眼睛。

“在一項試點研究中，我們收集了 3,000 張圖像并訓(xùn)練程序來區(qū)分潛在癌變和良性圖像，”他說。“最終，我們將擴大樣本量來訓(xùn)練程序，以提高診斷的敏感性和特異性。未來，一旦智能程序發(fā)出危險信號，醫(yī)生會建議患者進行基于細胞外囊泡的檢測以進一步診斷。”

在獲得德克薩斯大學(xué)阿靈頓分校生物醫(yī)學(xué)工程博士學(xué)位之前，Wan 畢業(yè)于中國的醫(yī)學(xué)院，但他發(fā)現(xiàn)所需的速度令人生畏。

“在中國，當(dāng)醫(yī)生不是一件容易的事，”他說。“一天早上，一位醫(yī)生可能會看 20 到 30 名患者——非常忙碌。所以這就是我畢業(yè)后進入生物醫(yī)學(xué)工程的原因。”

接受醫(yī)學(xué)培訓(xùn)確實讓他更好地了解患者的需求，并且開發(fā)一種不那么痛苦的方法來評估 SPN 和潛在的其他類型的癌癥提供了一種更富有同情心的護理形式。

他還強調(diào)了檢測的重要性：“如果醫(yī)生及早發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)為惡性，并切除肺切片，患者的五年總生存率超過 95%，甚至可能達到 100%。”