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清华教授研制出“一滴血测癌症”试剂盒 引发国际关注

诺贝尔生理医学奖得主致信祝贺

来源:北京晚报 2013-11-21 张航

  癌症严重威胁人类生命安全。根据《2012年中国肿瘤登记年报》统计数据,我国每年新发癌症病例312万,因癌症死亡270万。世界卫生组织预测,2020年全球癌症新发病例将达到2000万,因癌症死亡1200万。

  在癌症的治疗中,病情监测是极为重要的环节,直接关系到治疗手段的取舍以及最终的治疗效果。本月17日,清华大学宣布,该校生命学院罗永章教授团队在国际上首次发现新的肿瘤标志物热休克蛋白90α,大大提高肿瘤监测的准确率。自主研发的热休克蛋白90α定量检测试剂盒已通过国家临床验证和欧盟认证,获准进入中国和欧盟市场。最少只需要50微升的一滴血进行检测,2小时即可出结果。而这也是热休克蛋白90α被发现24年来,全球首个将其用于临床的产品。

科学发现

热休克蛋白是肿瘤标志物

  肿瘤标志物是一类反映肿瘤存在的物质,在肿瘤患者体内的含量远远超过健康人群。肿瘤标志物的存在或量变可以提示肿瘤的性质,现已成为肿瘤诊断、预后及治疗指导中的重要辅助手段。2011年,美国国家癌症研究院公布了全球31个被明确用于癌症检测的产品,其中以血液为检测对象的有17个,均由外国科学家发现和定义,至今尚无我国自主发现的肿瘤标志物在临床中被广泛应用和认可。

  罗永章告诉记者,热休克蛋白是细胞在某些环境因素或应激条件刺激下形成的一类具有分子伴侣特性的蛋白质,广泛存在于从细菌到哺乳动物的各类细胞中。热休克蛋白90α是热休克蛋白家族中的重要成员,1989年被首次确认。1992年,国外专家发现人体热休克蛋白90α能被肿瘤细胞分泌到细胞外,但其分泌调控机制在之后很长一段时间里却并不清楚。

  2005年开始,罗永章带领团队着手解密热休克蛋白90α的“魔法”。他们通过实验老鼠、人体血液进行反复观察、研究,终于发现:癌症在转移发生之前,就会使远端拟转移器官发生分子水平的改变,给癌细胞转移提供“土壤”。在这一过程中,热休克蛋白90α的浓度发生明显变化。“经过长期的实验,我们发现细胞外的热休克蛋白90α促进了肿瘤侵袭和转移。同时,热休克蛋白90α在癌症发生与转移的过程中,参与了肿瘤几乎所有的主要活动。”罗永章说。

  2009年,该课题组在世界上首次报道了肿瘤细胞特异分泌热休克蛋白90α的调控机理,同时首次揭示了细胞外热休克蛋白90α与细胞内热休克蛋白90α的分子差异,进一步证明了分泌型热休克蛋白90α能促进肿瘤侵袭及转移,且其在血液中的含量与肿瘤恶性程度正相关。

  随着理论研究的重大突破,研究团队与普罗吉生物科技发展有限公司合作,攻克了一系列技术难题,成功研发出了性能稳定的“热休克蛋白90α定量检测试剂盒”,于2010年获得医疗器械生产许可证。

临床试验

两千例试验准确率超国外试剂

  随着热休克蛋白90α检测试剂的研制成功,研究进入了临床验证阶段。2011年,检测试剂进入以中国医学科学院肿瘤医院为组长单位的国内8家三甲医院,进行肺癌治疗检测的临床验证。2347例样本中包括癌症患者、肺部普通疾病患者、健康人群等。

  中国医学科学院肿瘤医院副院长石远凯告诉记者,根据癌症的实际治疗手段,热休克蛋白90α被分成手术疗效监测和内科疗效监测两个试验大组。在手术疗效监测试验中,病人在手术前1至3天采血检测热休克蛋白90α含量,手术后1至7天再采血检测一遍。结果发现,手术前,病人热休克蛋白90α的平均值为134.33纳克/毫升,手术后降至99.81纳克/毫升。

  而在内科化疗监测组中,热休克蛋白90α的变化与病人的病情也呈现明显的正相关。随着治疗,病情缓解的病人热休克蛋白90α含量明显下降;病情稳定的病人热休克蛋白90α含量基本平稳;而病情恶化进展的病人,热休克蛋白90α含量明显上升,最高涨幅达3倍。

  “这说明,热休克蛋白90α是肺癌相关肿瘤标志物,可用于患者病情监测和疗效评价。”石远凯说,通过验证,热休克蛋白90α的检测负荷率高达72.94%,明显高于目前常用的检测试剂癌胚抗原(65.81%)、细胞角蛋白(63.85%)。

  石远凯还指出,这种检测试剂在临床研究中体现良好的肺癌辅助诊断功能,其在肺癌早期患者中的浓度升高,展现了参与早期诊断的可能性,对于及时发现和跟踪肺癌患者,挽救生命具有重大应用价值,“为医生制定和及时调整治疗方案提供参考。”

成果前瞻

成本低于CT可普及到县医院

  在成果发布的当天,罗永章告诉记者,与其他肿瘤检测手段相比,热休克蛋白90α定量检测试剂盒检测更加方便快捷,成本也大大降低。

  记者了解到,目前做一次常见的低剂量螺旋CT肺癌筛查,费用大约为300元。而一位专家透露,热休克蛋白90α检测试剂的成本明显低于该价格。对于具体价格,罗永章表示“涉及具体商品,价格得由物价部门来最终确认。”

  罗永章说,热休克蛋白90α定量检测试剂盒稳定性高,能够准确区分并识别血液中的热休克蛋白90α,而且定量准确度高、重复性好,能如实地反映血液样本中的热休克蛋白90α含量。为指导肿瘤个体化治疗提供辅助依据,“事实上它只需要采一滴50微升的血就足够了,只是现实医院中没有那么小容量的试管,所以一般就采血2毫升,也并不多。”

  包括肺癌在内的恶性肿瘤已经成为我国国民健康的最主要杀手,病人遍及城乡各地。受经济条件、交通条件限制,不少病人无法去大城市就诊检查,以致延误病情。对此罗永章说,热休克蛋白90α定量检测试剂盒在绝大多数县级医院就具备使用条件,可最大限度惠及病人。

未来计划

用于多癌种实验或靶向治疗监测

  罗永章教授团队证明热休克蛋白90α为肿瘤标志物,引起国际领域关注。1962年诺贝尔生理医学奖得主、DNA双螺旋结构发现者詹姆斯•沃森博士特意发来贺信,祝贺团队稳固地建立了热休克蛋白90α作为肿瘤标志物的概念,并成功地研发出这一蛋白的定量检测试剂盒、在中国用于临床监测,“我相信,通过你们的努力以及来自中国政府的更多强有力的支持,你们还将在这场对抗癌症的战争中取得更大的成绩。”

  不过在罗永章看来,与癌症作斗争的学术研究才刚刚开始。他还泡在清华大学的实验室里“奋斗”,他的研究生说已经习惯了“老板”忘我的工作,“老师工作到晚上10点、11点很常见,这是一种力量,激励着实验室的每一个人。”一名研究生说。

  记者了解到,罗永章教授团队证明热休克蛋白90α肿瘤标志物具有广谱的特性,其用于肝癌、乳腺癌、结直肠癌、前列腺癌、胰腺癌、胃癌等其他多个瘤种的临床试验也将在近期完成。

  石远凯则透露,热休克蛋白90α检测试剂未来也可能会纳入到对癌症靶向治疗的效果监测中,“现在采取靶向治疗的病人越来越多,良好的监测有助于提高治疗效果。”

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2013-11-22 14:56:07]
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