研究人員開發了一種高度敏感的血液測試，可以檢測癌細胞產生的關鍵蛋白質。
研究人員報告說，該測試顯示了早期癌症檢測的希望。
大多數癌症因保持低調而變得致命，在發展到無法治療之前不會引起任何症狀。 卵巢癌和胃食道癌是這種狡猾的疾病進展中最臭名昭著的癌症之一，通常導致晚期診斷。
與許多範圍有限、昂貴或依賴侵入性組織採樣的癌症測試不同，這種新方法是一種低成本、多癌症檢測器，可以檢測出被稱為 LINE-1-ORF1p 的信號蛋白的存在。 ，在不到兩小時的時間內出現微量血液。
「該檢測作為致命癌症的早期診斷測試具有突破性的潛力，」洛克菲勒大學細胞和結構生物學實驗室負責人 Michael P. Rout 說。 “這些超靈敏的檢測儀器有望以變革性的方式改善患者的治療結果。”
檢測癌症生物標記
癌症生物標記檢測是一個年輕且不斷發展的領域。 這類生物標記有很多，但它們也有缺點。 有些需要手術切片檢查。 其他人僅在症狀出現後才就業，這對於有效幹預來說可能為時已晚。 大多數是正常的人類蛋白質，因人而異，因此很難解釋單一值。 許多藥物針對特定癌症，縮小了其範圍。
但最近，一種用於早期檢測的重要的新生物標記可能已經出現。 這種被稱為 LINE-1 ORF1p 的蛋白質大約十年前引起了研究人員的注意。 LINE-1 是一種逆轉錄轉座子，是一種存在於每個人類細胞中的病毒樣元件，透過複製貼上機制進行複製，從而在基因組中的新位置產生新的副本。 ORF1p 是一種在癌症中大量產生的蛋白質。
「轉座子通常在精子和卵子中以及胚胎髮生過程中表達，因此在某些情況下，轉座子會出現非病理生物學表達，」專門從事LINE-1 研究的研究副教授、合著者John LaCava說。 「但除此之外，這些『跳躍基因』在基因組中是沉默的，因為它們的活動會在細胞中產生壓力和侮辱。”
大多數時候，身體都會控制 LINE-1。
LaCava 說：“有多層機制阻止 LINE-1 表達和產生 ORF1p，因此我們可以使用該蛋白質的存在作為不再控制其轉錄組的不健康細胞的代表。” “你不應該在健康人的血液中發現 ORF1p。”
他說，在過去的五年裡，“已經非常清楚的是，這些蛋白質在大多數癌症中都會高度升高”，包括食道癌、結腸癌、肺癌、乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌、子宮癌等許多最常見和致命的癌症。胰臟、頭部和頸部。
由於癌細胞從疾病發作時就開始產生 ORF1p，因此研究人員長期以來一直在尋找一種靈敏、準確的測試來儘早檢測 ORF1p。 在癌症有機會擴散之前在患者體內發現它的能力可能會挽救生命。
來自美洲駝的客製化奈米抗體
洛克菲勒研究人員與來自麻省布里格姆總醫院、哈佛大學維斯生物啟發工程研究所、丹納法伯癌症研究所以及其他合作機構的主要研究人員合作，設計了一種快速、低成本的檢測方法，能夠檢測ORF1p血漿，佔人體血液含量的一半以上。
這項新研究使用了一種名為 Simoa 的單分子檢測技術，該技術由哈佛大學的合著者 David Walt 開發。 洛克斐勒團隊貢獻了源自和設計的客製化奈米抗體 美洲駝 作為捕獲 ORF1p 蛋白的捕獲試劑，並作為檢測它的敏感探針。
LaCava 說：“我們開發這些試劑的目的是捕獲和描述 ORF1p 與結直腸癌中其他蛋白質的分子關聯。” 「我們知道大多數大腸直腸癌都含有豐富的 LINE-1 蛋白，因此我們推斷它們形成的相互作用可能會以有利於癌症的方式失調正常細胞功能。 分離 LINE-1 粒子使我們能夠更仔細地觀察這些交互作用。 後來，很明顯，我們在哈佛大學的合作者可以使用相同的試劑來開發生物標記檢測，因此我們共享了它們。”
研究人員發現，該檢測方法在檢測多種癌症（包括卵巢癌、胃食道癌和大腸癌）患者血液樣本中的 ORF1p 時非常準確。 產生並快速返回結果的成本不到 3 美元。
馬薩諸塞州總醫院病理科的馬丁·泰勒（Martin Taylor）是該雜誌上這項研究的主要作者，他說：“我們對這項測試在癌症類型中的效果感到震驚。” 癌症發現.
研究人員也分析了 400 名 20-90 歲健康人的血漿，他們曾向麻省總醫院布里格姆生物庫捐血。 其中 1-97% 的 ORF99p 無法被偵測到。 在 1 名確實檢測到 ORFXNUMXp 的人中，水平最高的人在六個月後被發現患有晚期前列腺癌。
癌症治療反應
此測定的另一個潛在用途是監測患者對癌症治療的反應。 LaCava 說，如果治療有效，患者血液中的 ORF1p 水平應該會下降。 在該研究的一部分中，研究人員研究了 19 名正在接受胃食道癌治療的患者； 在對治療有反應的 13 名患者中，ORF1p 水準降至檢測的檢測極限以下。
拉卡瓦說，追蹤蛋白質有可能被納入日常醫療保健中。 「在您生命中的健康時期，您可以測量您的 ORF1p 水平來建立基線。 然後，您的醫生會密切注意 ORF1p 水平的任何峰值，這可能表明您的健康狀況發生變化。 雖然 ORF1p 可能到處都有一些輕微的波動，但如果出現峰值，就需要進行更深入的調查。”
勞特說，研究結果也說明了透過相互作用組學研究產生的奈米抗體試劑的巨大潛力。 相互作用組學致力於了解細胞中數百萬個單獨成分的動態相互作用，特別是其蛋白質和核酸。 這些相互作用形成傳遞訊息和控制細胞行為的大分子複合物。 這些相互作用的致病變化是所有疾病的基礎。
「我們迫切需要更好的工具來揭示和剖析相互作用組，而這一需求才剛開始得到滿足，」勞特說。 「為此，我們經常與其他機構合作開發試劑，例如來自美洲駝的奈米抗體。 由此產生的產品不僅僅是研究工具——它們在醫生手中具有巨大的潛力。”
資源： 原始研究
