新的分子成像技术可以提高膀胱癌的检测

斯坦福大学医学院的研究人员开发了一种新策略，他们说这种方法可以比标准的内窥镜检查方法更准确和更敏感地检测膀胱癌。内窥镜检查是指外科医生使用装有透镜的仪器观察病人内部的一种手术。

研究人员发现了一种名为CD47的蛋白质作为区分膀胱的分子成像靶标癌症来自良性组织。在未来，这项技术可以提高膀胱癌的检测，指导更精确的癌症手术，减少不必要的活检，从而提高癌症患者的生活质量。

这项工作将在10月29日发表的一篇论文中进行描述科学转化医学．

膀胱癌是美国第五大常见癌症，在临床上通常是通过膀胱内窥镜检查来确诊的。然后在手术室里，外科医生取出癌变组织进行活检。

需要密切监察

膀胱癌必须密切监测，因为它是所有癌症中复发率最高的癌症之一。重要的是，膀胱镜成像既要高度敏感(能够发现细微的癌症)，又要具有特异性(能够区分良性和癌性肿瘤)，以便外科医生进行切除癌组织在早期防止侵犯到下层肌肉，这可能需要完全切除膀胱。然而，标准膀胱镜检查的敏感性和特异性不足，特别是对于与膀胱混合并可能与炎症混淆的扁平肿瘤。

“我们的动机是改善膀胱癌的光学诊断，以便更好地区分癌症和非癌症，这有时是非常具有挑战性的。分子成像为诊断性膀胱镜检查和肿瘤切除提供了在分子水平上实时检测癌症的可能性，”共同资深作者约瑟夫·廖医学博士说，他是帕洛阿尔托退伍军人事务医疗保健系统泌尿外科副教授和泌尿外科主任。第一作者是廖教授实验室的研究助理潘颖博士。

一些膀胱癌治疗会刺激膀胱并引起炎症。虽然这可能有助于杀死癌症，但它使检测复发肿瘤变得困难，因为癌变病变和炎症看起来非常相似。外科医生必须进行活组织检查才能确定。活检组织通常没有癌症，但这一过程可能会给患者带来不必要的压力。

“你真正想做的是判断肿瘤在办公室有多危险，”医学博士、泌尿学教授和主席、论文的合著者埃拉·斯金纳说。“做活检并不是一件很难的事情，但对病人来说真的很难。”

有用的成像目标

为了提高成像的特异性，研究人员需要一些能够区分的东西癌症细胞来自良性细胞。他们需要一个目标，他们在CD47中找到了这个目标，CD47是细胞表面的一种蛋白质，它向免疫系统发出信号，不攻击细胞。大多数细胞产生CD47，但癌症细胞比正常细胞产生更多的CD47。在之前的工作中，病理学和发育生物学教授、论文的共同高级作者Irving Weissman医学博士发现，在癌细胞中阻断CD47的“不要吃我”信号可以使免疫系统恢复对许多不同类型的癌症的攻击，包括膀胱癌。他和他的团队开发了一种抗cd47抗体，可以与癌细胞表面结合并阻断信号。

“我们假设，如果它是一个很好的治疗靶点，而且它也表达在癌细胞表面，它可能是一个很好的成像靶点，”廖说。

为了验证他们的假设，研究人员将荧光分子添加到与CD47结合的抗体中。然后将修改后的抗体引入完整的膀胱，这些膀胱已从侵入性膀胱患者的手术中取出膀胱癌．由于膀胱被保持在良好的状态，这项研究的成像方法反映了泌尿科医生可能对真实患者使用的过程。

30分钟后，他们冲洗膀胱，这样就只剩下与CD47蛋白结合的抗体。当肿瘤暴露在荧光灯下时，癌细胞“发光”，而正常或发炎的细胞则没有。

Liao和他的团队成功测试了两种荧光标签和成像技术的组合。研究人员将异硫辛酸荧光素分子(在白光下会发光)附着在抗cd47抗体上，并将其引入膀胱。然后，他们使用共聚焦内窥镜，一种发出白光并拍摄膀胱高分辨率图像的仪器。他们还将荧光分子量子点附着在抗cd47抗体上，在蓝光的存在下发光。然后他们使用蓝光膀胱镜对膀胱进行成像。

避免不必要的活组织检查

“这将对现有技术进行补充，并可能有助于避免不必要的活检，”明尼苏达大学泌尿学教授兼主席Badrinath Konety医学博士说，他没有参与这项研究。“每个人都会对此感到兴奋。”

研究人员对来自26个膀胱的119个组织样本进行了活组织检查。他们移除了35个发粉红色光的组织区域(癌变)和84个不发粉红色光的组织区域(非癌变)。他们将样本寄给合著者罗伯特·劳斯医学博士，他是弗吉尼亚大学帕洛阿尔托分校的病理学教授和病理学服务主任，他分析了所有的组织样本，并对成像诊断视而不见。总的来说，他们发现癌症检测的敏感性为82.9%，特异性为90.5%。

将这项技术应用于患者的一些主要障碍已经被清除:一种用于治疗人类癌症的候选抗cd47抗体目前正在进行一项小型临床试验;临床级成像技术已经可用;而且这种全器官成像方法很好地模拟了外科医生如何在病人身上使用这种方法。但在将该技术付诸实践之前，抗cd47抗体/荧光分子需要得到美国食品和药物管理局的批准。

廖说:“我们的目标是通过更好的成像提供更高质量的癌症手术和更好的癌症结果。”“我对在不久的将来将我们的发现转化为临床的潜力感到非常兴奋。”