
研究表明,癌细胞可以通过血液扩散到身体的其他部位。现在,研究人员开发了一种新的激光,可以从皮肤外部发现并杀死这些肿瘤细胞。
研究人员在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上发表了该研究成果,报告称,尽管激光距离成为商业诊断工具还存在一定的距离,但这种方法的灵敏度比目前用于检测血液中肿瘤细胞的传统方法高出1000倍。
一般来说,为了检测癌症的扩散,医生通常会抽取血液样本,但这些测试往往无法发现肿瘤细胞,即使它们存在于单个样本中,尤其是患者患有早期癌症的情况下。
如果检测结果显示的是阳性,那通常意味着血液中存在高浓度的循环肿瘤细胞。往往出现这样的情况时,癌症很可能已经扩散到其他器官,而且往往“已经太晚了,无法有效地治疗患者”。
几年前,医学专家带领的研究团队提出了一种替代的、非侵入性的方法,以更高的灵敏度检测更多的血液。他们采用了熟悉的方法,先在实验室中进行测试,然后在动物身上进行测试,最近又在人类身上进行了临床试验。
这项被称为“Cytophone”的新技术,利用皮肤外部的激光脉冲加热血液中的细胞。但是,激光只能加热黑色素瘤细胞,而不是健康细胞。因为这些细胞会携带一种色素,称为黑色素,可以吸收光线。然后,“Cytophone”使用超声波技术来检测这种加热效应所发出的微小的波。
科研团队在28名有黑色素瘤的浅色皮肤患者和19名没有黑色素瘤的健康志愿者上测试了这项技术。他们将激光照射到患者的手上,发现最快10秒,最慢60分钟内,这项技术可以在28名志愿者中的27名中识别出循环中的肿瘤细胞。
发现并杀死肿瘤细胞
经过测试,该装置没有对健康志愿者返回任何假阳性结果,也没有引起安全担忧或副作用。研究人员说,黑色素是一种通常存在于皮肤中的色素,但皮肤细胞不会受到伤害。即使皮肤自然产生黑色素,这种激光技术也不会伤害这些细胞。这是因为该技术采用的激光是在皮肤上大面积散射(所以激光并没有将能量聚焦在单个皮肤细胞上,不足以损伤它们)。
该技术的测试还带来了出乎意料的结果,研究小组发现,在接受照射后,癌症患者的循环肿瘤细胞居然变少了。研究人员表示,我们使用了相对较低的能量,主要用于诊断而不是治疗癌症。然而,即使在如此低的能量下,激光束似乎也能摧毁癌细胞。
以下是它的工作原理:当黑色素吸收热量时,细胞内黑色素周围的水份开始蒸发,产生气泡膨胀和坍塌,机械的破坏细胞。
研究人员称,他们的目标是通过杀死这些细胞,防止转移性癌症的扩散。但他们希望进行更多的研究,进一步优化该设备,可以在对其他细胞无害的情况下杀死更多的肿瘤细胞。
目前,他们还没有对黑皮肤、黑色素水平较高的人进行测试。即便如此,只有极少数的非裔美国人患有黑色素瘤。
研究小组希望扩大这项技术的应用范围,寻找由黑色素瘤以外的癌症释放的循环肿瘤细胞。这些癌细胞不携带黑色素,所以为了检测它们,研究人员首先需要给患者注射特定的标记物或分子,这些标记物或分子可以与这些细胞结合,这样它们就可以被激光瞄准。
到目前为止,他们已经证明这项技术可以在实验室中应用于人类乳腺癌细胞。
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