전립선 이미징 카메라가 암을 감지하기 위해 분자 세부 사항을 캡처합니다.

Hanae Armitage 전립선을 자세히 보는 것은 암을 감지하는 데 중요하지만 전립선이 직장 바로 앞에 위치하기 때문에 영상을 찍기가 어렵습니다. 이제 방사선과 교수이자 의장인 Sanjiv Sam Gambhir, MD, PhD는 그는 솔루션을 가지고 있습니다. 새로 고안된 하이브리드 카메라입니다. 전통적으로 전립선암은 전립선 특이적 항원(PSA)과 같은 전립선암 관련 혈액 바이오마커를 통해 감지됩니다.

의사는 종종 초음파 또는 자기공명영상(MRI)을 사용하여 전립선 조직의 물리적 변화를 찾습니다. 양전자방출단층촬영(PET) 스캔을 활용하는 새로운 기술은 분자 세부 사항도 포착할 수 있지만 이러한 전술은 상대적으로 더 비싸고 방사선을 사용한다고 Gambhir는 말했습니다. 그러나 문제는 전립선 내 암이 전립선이 형성될 때까지 해부학적 변화를 일으키지 않는 경우가 많다는 것입니다. 상당히 크거나 전립선 캡슐을 넘어 주변 림프절로 퍼졌다고 Gambhir는 말했습니다.

그래서 수십 년 동안 우리는 더 일찍, 안전하게, 비교적 저렴한 비용으로 변화를 감지하기 위해 더 자세하게 전립선을 분석하고 영상화하는 방법을 모색해 왔습니다. 경직장 초음파 및 광음향 장치 또는 TRUSPA라고 불리는 Gambhirs의 신기술은 초음파와 광음향을 결합합니다. 전립선의 해부학, 암 조직을 표시하는 데 도움이 될 수 있는 샘 및 분자 정보에 대한 기능적 세부 사항을 보여주는 그림을 동시에 생성하는 이미징 기술. 원리 증명 연구에서 Gambhir와 생물학자, 엔지니어 및 스탠포드 전역의 과학자 팀은 약 20명의 환자를 대상으로 이 기기의 가치를 입증했습니다.

Science Translational Medicine에 게재된 기술 및 결과를 설명하는 논문입니다. Gambhir는 이 연구의 수석 저자이고 Sri-Rajasekhar Kothapalli 박사는 주 저자입니다. 초음파는 이미 비뇨기과 전문의와 일반적으로 인간 영상에 널리 사용되기 때문에 Gambhir는 초음파를 TRUSPA의 기초로 시작하기로 결정했습니다.

일반적으로 환자의 혈액에서 PSA와 같은 바이오마커가 상승하면 의사는 초음파와 생검을 조합하여 바늘을 사용하여 전립선의 다른 부위에서 약 20개의 샘플을 채취합니다. 이 기술은 암 조직을 포함하는 전립선의 일부를 샘플링하는 것과 같이 찔러 넣기 이론에 뿌리를 두고 있습니다. 그러나 보장되지 않습니다.

TRUSPA는 암세포가 일반 조직보다 쉽게 ​​흡수하는 영상화제를 포함하는 다른 접근 방식을 취합니다. 그런 다음, 광음향 분자 영상(조직 유형을 특성화하는 데 도움이 되도록 광파의 흡수를 모니터링함)을 통해 의사는 전립선에서 암세포가 어디에 있는지 확인할 수 있습니다. 종양 조직에 이미징 에이전트가 있으면 빛이 흡수되고 초음파가 장치로 다시 보내지는 방식이 변경되어 일종의 암 조직 플래그가 됩니다.

Gambhir는 우리는 원칙 증명을 위해 전립선암에 특이적이지 않고 오히려 암 조직에 특정한 이미징 에이전트를 선택했다고 말했습니다. 그 이미징 에이전트는 이미 FDA 승인을 받았으므로 쉽게 시작할 수 있습니다. 그러나 앞으로 나아가는 아이디어는 전립선암 세포에 특이적으로 결합하는 분자 표적 광음향 분자 영상화제를 사용하여 정밀도를 높이는 것입니다.

파일럿 연구에서 과학자들은 전립선암 진단을 받은 20명의 개인에게 이 장치를 사용하여 자신의 장치가 질병도 마찬가지로 감지할 수 있는지 확인했습니다. Gambhir는 환자의 TRUSPA 영상 한계를 더 잘 이해할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 전립선 초음파에서는 볼 수 없었던 종양도 볼 수 있었다고 말했습니다. 한 환자에서는 악성과 비종양을 구별할 수 있었습니다. 악성 암 조직, 이는 나중에 병든 전립선이 환자에게서 제거되었을 때 추가 분자 분석에서 확인되었습니다.

Gambhir는 이것이 아직 파일럿이며 TRUSPA가 이러한 종류의 차별화를 광범위하게 만들 수 있다는 결론을 내리기 전에 팀이 이미징 시스템을 훨씬 더 테스트해야 한다고 경고합니다. 그러나 희망적인 시작이라고 그는 말했다. 개념과 기술이 인간에게 적용될 수 있다는 분명한 증거와 함께 이제 Gambhir와 그의 팀은 장치, 공간 해상도, 전립선암에 특정한 분자 광음향 영상 에이전트 등을 지속적으로 개선하여 정확도와 감도를 향상시키고 있습니다. 종양 탐지.

이제 난소암, 갑상선암 및 피부암을 감지하기 위해 TRUSPA를 탐색하기 시작했다고 Gambhir는 말했습니다. Butrus (Pierre) Khuri-Yakub, PhD, Stanford 전기 공학 교수 Geoffrey Sonn, MD, 비뇨기과 조교수 Joseph Liao , MD 비뇨기과 부교수와 James Brooks MD 비뇨기과 교수도 프로젝트에 기여했습니다. 사진 제공: Sri-Rajasekhar Kothapalli원본 8월 28일 발행, 2019