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探秘“抗癌”重點實驗室

   2024-04-23 1022
核心提示:探秘抗癌重點實驗室編者按  防治腫瘤,提高醫療和康復專業技術是重要一環。今年4月15日至21日是第30個全國腫瘤防治宣傳周,主
 
  • 探秘“抗癌”重點實驗室

     

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    編者按
      防治腫瘤,提高醫療和康復專業技術是重要一環。
    今年4月15日至21日是第30個全國腫瘤防治宣傳周,主題為“綜合施策 科學防癌”。記者深入3所國家和省級重點實驗室進行探訪,從核醫學、放射腫瘤學、精準醫學等不同角度,深入了解不同實驗室為腫瘤防治在前沿科技上的不懈探索,以及實驗室研究團隊為了患者福祉的默默付出。

    全國首批FLASH放療設備年底裝機
    多頻次放療可變“秒速”治療

      實驗室名片
      國家衛生健康委核技術醫學轉化重點實驗室
      該實驗室系委省共建實驗室,依托單位為綿陽市中心醫院。研究方向包括腫瘤靶向放射性藥物的研發和臨床應用研究、FLASH放療裝置的研制及臨床轉化研究等。

    “核”在醫學領域,尤其是腫瘤診斷和治療方面有重要應用。
    4月11日,在綿陽市中心醫院內,國家衛生健康委核技術醫學轉化重點實驗室一間掛有“分子生物學研究平臺”標牌的房間,研究人員正在研究疾病發病機制和核素藥物的靶點篩選,為制備前體藥物做準備。
    據重點實驗室主任李小安介紹,實驗室在該院設立了中心實驗室、生物樣本庫和動物實驗中心、核醫學科等平臺。

    患者放療從“多頻次”到“一秒搞定”

      “我們和中物院十所研發的電子線FLASH放療機器預計年底裝機,這是全國首批FLASH放療設備。”重點實驗室研發人員周艷表示。
    周艷口中的FLASH放療機器裝置的研發及臨床轉化研究,是重點實驗室的研究方向之一。FLASH放療是一種以超高劑量率照射為主要特征的放療技術,相較于傳統放療更高效。
    放射治療原理是通過射線殺死腫瘤細胞。重點實驗室研發人員、綿陽市中心醫院日間治療中心主任李杰舉例,傳統放療設備劑量率為0.01Gy/s(戈瑞/秒),如一名腫瘤患者需要60戈瑞的放療總劑量,常規情況下每周接受5次放療,臨床上需 6周時間才能完成放療。“然而,FLASH放療技術可實現每秒40戈瑞以上的照射劑量率,理論上患者可完成‘秒速’治療。”李杰表示。
    FLASH放療另一個優點是“減毒”。“實驗室已開展了數百次動物實驗,發現FLASH放療對正常組織的放射性損傷更小,可以減少毒副反應。”重點實驗室研發人員、綿陽市中心醫院腫瘤科副主任高峰進一步介紹。
    在重點實驗室的努力下,近兩年,FLASH放療裝置取得跨越式進步,電子線FLASH放療設備計劃今年投入臨床。李杰說,預計明年啟動高能X線FLASH放療設備的臨床試驗,未來多種類型腫瘤患者均可受益。

    新型分子影像探針讓腫瘤無所遁形

      放射性藥物的研發和臨床應用,也是重點實驗室的研究方向。
    “放射性藥物一般用于腫瘤治療和腫瘤診斷兩大方面。腫瘤治療方面,以放射性核素(镥[177Lu])配體治療舉例,從2023年至今,綿陽市中心醫院利用該方法造福48名神經內分泌腫瘤癌和前列腺癌患者。”重點實驗室研發人員、綿陽市中心醫院核醫學科副主任陳正國表示。目前,重點實驗室可使用核素已增至20種,未來將增加更多核素,用于制備多種放射性藥物,讓更多患者受益。
    在腫瘤診斷方面,重點實驗室通過制備多種“診斷型放射性藥物”提高診斷精準度,降低誤診率,目前已有多項在實踐。“正電子分子影像探針是一種用于診斷的放射性藥物,它能精準定位腫瘤細胞,像一艘搭載GPS的‘導彈’,能夠直擊‘靶心’。”陳正國介紹,重點實驗室已制備6種新型分子影像探針,已在臨床應用于神經內分泌腫瘤和前列腺癌等腫瘤診斷。今年計劃制備10多種分子影像探針,拓寬腫瘤診斷范圍。

    借力AI 精準鑒別肺結節“好壞”

      實驗室名片
      精準醫學四川省重點實驗室
      聚焦現代醫學重大疑難問題,由基因測序、宏基因組檢測、生物信息分析三大平臺組成。其中,華西醫院精準醫學中心是重點實驗室的核心平臺。

    4月12日,患者李鑫(化名)因肺部感染到華西醫院就醫,醫生考慮其在外院進行常規治療效果不佳,改用病原微生物高通量基因檢測。第二天報告提示其感染鸚鵡熱衣原體,醫生使用了多西環素后,李鑫的癥狀得到明顯改善。從樣本送檢到拿到報告單只用了不到一天,就完成了對上萬種病原體的詳細檢測。
    帶來這種改變的,是精準醫學四川省重點實驗室2020年推出的“病原微生物高通量基因檢測平臺”。2024年,這個檢測平臺將發揮更大效用——提供對外檢測服務,造福更多患者。

    開發一個平臺 一次性批量檢測上萬種已知病原體

      “病原微生物高通量基因檢測平臺”已為數萬例患者提供服務。
    據精準醫學四川省重點實驗室主任、四川大學華西醫院呼吸和共病研究院院長李為民教授介紹,該平臺于2020年初建立,在應對新冠疫情中發揮巨大作用,此前主要用于華西醫院感染性疾病的診斷,在危急時刻為病人搶時間。“傳統檢測方法只能檢測一種或幾種病原體,效率相對低,病原體培養檢測更是需要耗費幾天時間,這個平臺能一次性批量檢測上萬種已知病原體,還可以發現新的病原體,最短22小時出具檢測報告,病原體檢測駛上了‘快車道’。”精準醫學四川省重點實驗室研究人員、華西醫院精準醫學中心臨床檢測技師組長王婧說。
    2023年6月,患者陳麗(化名)因意識障礙被送至華西醫院急診,常規檢查無法確認病因,患者情況危急。醫院急診科采集一份患者腦脊液樣本,進行病原微生物高通量基因檢測,快速確定患者感染病原體的類型,從而精準地為患者選擇抗感染藥物。王婧說,“過去檢測手段有限,不少病例無法明確致病病原體,臨床只能憑經驗用藥,使用這項檢測服務后,醫生有了一個精確的輔助工具。”
    省重點實驗室還針對肺小結節容易漏診、誤診和性質難以判別的問題,開發了一套針對肺癌和肺結節的人工智能輔助診斷系統。“在這一系統輸入影像CT等臨床信息后,有沒有結節?結節的部位在什么地方?結節密度多少,大小多少?形狀怎么樣?這些診斷結果會一鍵式輸出,給醫生提供診斷提示,可以對肺結節的惡性風險進行精準鑒別,為患者制定更精準的診療方案。”李為民介紹。
    “這套系統是很多大型醫院醫生的‘好助手’,提高閱片效率,也有助于提升基層醫院的閱片能力和水平。”李為民表示,這套系統目前已推廣至全國多家醫院,為其他醫院肺癌早篩早診提供了華西智慧和華西方案。

    建立一個體系 降低“重大慢性病過早死亡率”

      李為民表示,省重點實驗室在2019年啟動以西部地區為代表的“百萬自然人群隊列”建設項目,經過幾年努力,已完成3萬多例全基因組測序和數據分析工作。
    “以前很多患者,尤其是慢阻肺患者,會等到疾病影響到生活后才就醫。但現在通過這一項目,我們會進行系統體檢隨訪,隨時‘盯’患者的疾病發展全過程,做到及早發現。”李為民表示,“百萬自然人群隊列”建設項目聚焦心腦血管疾病、代謝性疾病、呼吸慢病及惡性腫瘤等4大慢病,探索疾病相關的遺傳因素和生活方式。
    “要完成‘百萬自然人群隊列’項目至少需要五六年,研究成果將為復雜疑難和罕見疾病的精準診斷、精準治療以及預后提供新的思路,為后續藥物研發提供新的靶點。”省重點實驗室研究人員王德年說。
    “百萬自然人群隊列”項目的研究,核心目的在于建立慢病“早防、早篩、早診、早治”防控體系。“目前已在成都、宜賓、廣安、南充等地實施試點。”李為民表示,希望通過這一體系的建立,讓試點區域群眾享受到前沿技術,降低“重大慢性病過早死亡率”,提高人群健康壽命,推動健康四川建設。

    空間分割新療法用“消融術”擊殺腫瘤

      實驗室名片
      放射腫瘤學四川省重點實驗室
      2018年依托四川省腫瘤醫院建設,由放射生物學實驗室、放射物理實驗室、人工智能及多模態影像實驗室組成。

    前不久,一名曾患上皮樣血管肉瘤的患者車剛(化名)及其家屬特意從甘肅趕來,向西部放射治療協會理事長、放射腫瘤學四川省重點實驗室主任郎錦義教授團隊送上錦旗。2023年車剛右側肩背部出現巨大腫瘤,疼痛難忍,多次求醫未果。
    郎錦義教授接診后,省重點實驗室為車剛制定了創新診療方案——空間分割放射治療聯合化療及靶向治療方法,短短一周放射治療,患者疼痛得到明顯緩解,腫瘤大幅縮小。腫瘤被完全切除后,患者順利康復。
    這得益于省重點實驗室采用的“空間分割療法”。這個“療法”如何成功“擊殺”腫瘤?省重點實驗室還有哪些惠民新成果?記者進行了探訪。
    目前,空間分割放射治療已應用于省腫瘤醫院60—70例腫瘤患者,進入臨床試驗階段。省重點實驗室副主任、省腫瘤醫院副院長路順介紹,普通放射治療要對整個腫瘤進行照射,這可能會對大型腫瘤或復發性腫瘤患者帶來毒副作用。而空間分割放射治療不用照射整個腫瘤,而是有規律地高劑量照射腫瘤內部的部分“點”,類似“消融”,在腫瘤周邊施以相對低的劑量,這樣可以做到劑量使用“重點突出”,提升放療效果。
    “省重點實驗室還在探索一種更精確的空間分割放射治療方法,即通過每隔2—3厘米定點照射,在腫瘤內部布置多處高劑量照射點,能快速縮小腫瘤。”路順說。
    “除空間分割放療法之外,我們還有一個研究方向是放射與免疫,致力于探索新型治療手段。”省重點實驗室科研人員陳梅華介紹,2023年,該實驗室研發出一種無線自供能、可植入體內的光動力治療藥片,為深部腫瘤的精準治療提供可能性。
    “目前光動力治療主要用于淺表性腫瘤,對于子宮肉瘤等深部腫瘤,光無法深入穿透,難以激活光敏藥物。這時就需要一個載體將光‘引導’至腫瘤上。”陳梅華解釋。
    光動力治療藥片應運而生。“我們通過微創手術,將5毫米的光動力治療藥片,植入腫瘤附近或直接埋入大型腫瘤內部,再在體外使用超聲探頭激活藥片內部系統,驅動裝置進行光動力治療,精準消滅腫瘤細胞。”陳梅華表示,這種新型治療方式能減少患者的痛苦不適,降低治療副作用和并發癥風險,縮短康復時間。目前,這一治療方法已獲得國家發明專利授權,即將投入臨床轉化應用。

 
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