Advanced Materials | 億納譜團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)胰腺癌早期診斷新技術(shù)

2024-03-21

 

  近日,億納譜聯(lián)合上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一人民醫(yī)院、復(fù)旦大學(xué)附屬閔行醫(yī)院,在胰腺癌早期診斷領(lǐng)域取得了重大突破。他們通過(guò)對(duì)雜化核殼納米材料進(jìn)行精密調(diào)控,聯(lián)合激光解吸電離質(zhì)譜技術(shù),實(shí)現(xiàn)了高達(dá)1,000倍的代謝信號(hào)增強(qiáng),為胰腺癌的高精度早期診斷提供了代謝組學(xué)新方案。該成果以“Early diagnosis and prognosis prediction of pancreatic cancer using engineered hybrid core-shells in laser desorption/ionization mass spectrometry”為題發(fā)表于國(guó)際知名期刊 Advanced Materials(IF=29.4)。 

胰腺癌,被稱為“癌中之王”,是一種起病隱匿的消化道惡性腫瘤。這種癌癥最大的危險(xiǎn)在于,早期階段往往缺乏明顯的癥狀,導(dǎo)致許多病例在被確診時(shí)已進(jìn)展到晚期,常伴有癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移,這大大增加了治療的難度,導(dǎo)致預(yù)后不佳。其強(qiáng)侵襲性和極高的死亡率,長(zhǎng)期以來(lái)一直是醫(yī)學(xué)界面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此,胰腺癌的早期發(fā)現(xiàn)有助于患者獲得最佳治療效果和治愈機(jī)會(huì)!在傳統(tǒng)的診斷方法中,如高侵入性的病理活檢和低靈敏度的影像學(xué)方法,存在明顯的局限性。發(fā)展安全高效的胰腺癌的早期診斷技術(shù)對(duì)于提高患者的生存率、改善生活質(zhì)量以及降低醫(yī)療成本至關(guān)重要。

雜化核殼納米材料實(shí)現(xiàn)1,000倍代謝信號(hào)增強(qiáng),帶來(lái)新的早期診斷可能。億納譜聯(lián)合上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一人民醫(yī)院、復(fù)旦大學(xué)附屬閔行醫(yī)院的研究團(tuán)隊(duì)在這一領(lǐng)域取得了重大突破。他們開(kāi)發(fā)了一系列精密設(shè)計(jì)的雜化核殼結(jié)構(gòu)納米材料,并對(duì)其核尺寸和殼晶相在納米尺度下進(jìn)行了精確調(diào)控,顯著提高材料的光熱轉(zhuǎn)換性能以及電子-空穴對(duì)的有效分離和延遲復(fù)合,促進(jìn)了解吸電離過(guò)程。該團(tuán)隊(duì)利用核殼結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用,在納米尺度下調(diào)控解吸電離效率,得到優(yōu)化的Au@SiO2@ZrO2作為質(zhì)譜基質(zhì)材料,在代謝小分子檢測(cè)中實(shí)現(xiàn)了高達(dá)1,000倍的信號(hào)增強(qiáng)。

基于該平臺(tái)檢測(cè)胰腺癌血清樣本的代謝物,成功提取了血清代謝指紋。基于這種增強(qiáng)的血清代謝指紋圖譜,該研究實(shí)現(xiàn)了對(duì)早期胰腺癌患者(I/II期)的高精度診斷,曲線下面積高達(dá)0.958,診斷準(zhǔn)確率高達(dá)92%。

同時(shí),該平臺(tái)具備樣本消耗量低(~0.1微升血清樣本/人),處理速度快(~30s/人),和分析通量高(384樣本/檢測(cè))等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

此外,他們根據(jù)胰腺癌患者的血清代謝指紋圖譜構(gòu)建了一套創(chuàng)新的預(yù)后預(yù)測(cè)評(píng)分系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的生物標(biāo)志物CA19-9相比,該系統(tǒng)在預(yù)測(cè)胰腺癌患者的生存方面顯示出顯著的性能提升(p < 0.05)。這不僅意味著該系統(tǒng)能更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)疾病的進(jìn)展,還為醫(yī)生提供了更有效的工具來(lái)制定個(gè)性化的治療方案。

血清代謝指紋圖譜(SMFs)用于胰腺癌的診斷和預(yù)后

這項(xiàng)基于精密調(diào)控的雜化核殼納米材料的工作,不僅揭示了代謝物相關(guān)的質(zhì)譜機(jī)理,而且在解決胰腺癌早期診斷的臨床需求方面具有重要的潛力。此外,研究團(tuán)隊(duì)還將積極開(kāi)展與臨床的交流合作,推動(dòng)該技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向臨床應(yīng)用,讓更多的胰腺癌患者受益。同時(shí),他們也希望通過(guò)科普宣傳,提高公眾對(duì)胰腺癌的認(rèn)識(shí),提醒高危人群定期進(jìn)行相關(guān)檢查,早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療,以提高胰腺癌的治愈率和生存率。然而,早期診斷只是胰腺癌防治工作中的一部分。要真正實(shí)現(xiàn)胰腺癌的全方位防治,還需要進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、臨床醫(yī)學(xué)、藥物研發(fā)等多方面的合作與投入。相信在不久的將來(lái),我國(guó)在胰腺癌防治領(lǐng)域的研究成果將更好地服務(wù)于廣大患者,為人類健康事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。

原文鏈接:https://doi.org/10.1002/adma.202311431