研究人員開發出準確、無創的方法來檢測膀胱癌

一個研究小組開發了一種檢測膀胱癌的非侵入性方法，可以使篩查更容易，更準確，目前的侵入性臨床試驗包括視覺檢查。膀胱。在第一次成功使用原子力顯微鏡（AFM）用於臨床診斷目的時，研究人員已經能夠通過開發細胞表面的納米級解析度圖來識別患者尿液中發現的癌細胞的特徵性特徵，如今天報導的在科學的美國國家科學院院刊（PNAS）。

膀胱癌是美國癌症相關死亡的主要原因之一，美國臨床腫瘤學家協會估計2018年有17,240人死亡。雖然早期檢測導致五年生存率達到95％，但膀胱癌檢出率為轉移階段使患者在五年後僅有10％的生存機會。目前的檢測方法包括膀胱鏡檢查（通過尿道將帶攝影機的管子運入膀胱），以及可能的活組織檢查和組織樣本的病理檢查。對於已接受治療且處於緩解期的患者，複發率很高-介於50％和80％之間，因此必須每三到六個月進行一次侵入性膀胱鏡檢查，費用高昂且患者不適。

「通過引入比侵入性視覺檢查更準確的非侵入性診斷方法，我們可以顯著降低患者的成本和不便，」塔夫茨大學工程學院機械工程和生物醫學工程教授Igor Sokolov說。該研究的作者。「所需要的只是尿液樣本，我們不僅可以在治療後更有效地監測患者，還可以更容易地篩查可能有該病史的健康個體，並可能檢測到癌症發展的等級。早期篩查和等級檢測的效率是我們未來研究的一項獨立而重要的任務。「

AFM涉及在具有非常小的懸臂的表面上掃描，該懸臂在其經過表面上的凸起和凹陷時從其位置偏轉。記錄偏轉允許以分數為納米的解析度創建地形圖。此外，AFM懸臂的偏轉指示樣品的一些物理性質。例如，可以測量AFM探針和樣品表面之間的粘附力。研究人員發現，從癌症患者尿液中提取的膀胱細胞具有獨特的表面特徵，可以將其與健康人提取的細胞區分開來，使研究人員能夠將該方法應用於診斷工具。

該診斷方法結合了機器學習，能夠更準確地識別特徵表面特徵，例如粘附性，粗糙度，方向性和分形特性等。基於AFM的測試顯示，在檢測膀胱癌方面，超過90％的敏感性（即，如果已知有人患有該疾病，該測試將在90％的時間內檢測到它），而目前可用的非侵入性檢測靈敏度為20％至80％。尿液樣本的診斷，例如生物標誌物NMP22的生化評估，使用熒光原位雜交的遺傳分析或免疫細胞化學。原子力顯微鏡的特異性-識別沒有患病的個體的準確性-為82-98％，與其他測試相當。

「AFM已經存在了30多年，但這是它第一次顯示出臨床診斷的前景，」Sokolov說。「準確性似乎優於目前的膀胱癌診斷臨床標準，但我們需要在更大的患者群體中進行測試，然後才能將其引入臨床實踐。我們希望AFM最終可以應用於檢測其他腫瘤類型，如胃腸道，結腸直腸癌和宮頸癌。「