前列腺成像相机捕获分子细节以检测癌症

作者: Hanae armitage仔细观察前列腺对于检测癌症至关重要，但是其相当亲密的位置 (就在直肠前) 使其难以成像。现在，教授兼放射学主席Sanjiv Sam Gambhir，医学博士，认为他有一个解决方案: 一种新设计的混合相机。传统上，前列腺癌是通过前列腺癌相关的血液生物标志物检测的，如前列腺特异性抗原 (PSA)。

医生还经常使用超声或磁共振成像 (MRI) 来寻找前列腺组织的物理变化。 利用正电子发射断层扫描 (PET) 扫描的新技术甚至可以捕获分子细节，但是这些策略相对更昂贵，并且使用辐射，gambhir说。但是问题是，前列腺内的癌症通常不会导致任何解剖学变化，直到其很大或已经扩散到前列腺囊之外进入其周围的淋巴结，Gambhir说。

因此，几十年来，我们一直在寻找更详细地分析和成像前列腺的方法，以便更早、安全和相对低成本地检测变化。Gambhirs新技术被称为经直肠超声和光声设备，或TRUSPA，结合超声和光声成像技术，同时生成一张图片，显示前列腺的解剖结构，有关腺体的功能细节以及可以帮助标记癌组织的分子信息。在一项原理证明研究中，Gambhir和斯坦福大学的一组科学家，包括生物学家，工程师和医生，在大约20名患者中证明了该仪器的价值。

发表在《科学转化医学》上的一篇描述该技术和结果的论文。 Gambhir是该研究的资深作者，Sri-Rajasekhar Kothapalli博士是主要作者。由于超声已经被泌尿科医生广泛使用，并且通常用于人体成像，因此Gambhir选择以此作为TRUSPA的基础。

通常，如果患者血液中的生物标志物 (例如PSA) 升高，则医生会转向超声和活检的组合，在此期间，他们使用针头从前列腺的不同区域采集约20个样本。 这项技术植根于 “戳和希望” 理论，例如，希望您可以对包含癌症组织的前列腺部分进行采样。 但这不能保证。

TRUSPA采用了另一种方法，该方法结合了一种成像剂，使癌细胞比常规组织容易吸收更多。 然后，通过光声分子成像 (监测光波的吸收以帮助表征组织类型)，医生可以看到癌细胞在前列腺中的位置。 肿瘤组织中成像剂的存在改变了吸收光的方式，并将超声波发送回设备，从而使其成为癌组织的标志。

Gambhir说，我们选择了一种不是针对前列腺癌的显像剂，而是针对癌组织的显像剂，以证明我们的原理。 这种显像剂已经被FDA批准，这使得它成为一个容易的起点。 但是，前进的想法是使用一种分子靶向的光声分子成像剂来提高精度，该剂与前列腺癌细胞特异性结合。

在初步研究中，科学家在被诊断出患有前列腺癌的20个人中使用了该设备，以查看他们的设备是否同样可以检测到该疾病。 Gambhir说，我们不仅能够更好地了解患者的TRUSPA成像局限性，而且还可能看到常规前列腺超声检查无法看到的肿瘤。在一名患者中，他们甚至能够区分恶性和非恶性癌组织，后来，当从患者中取出患病的前列腺时，通过进一步的分子分析证实了这一点。

Gambhir警告说，这仍然是一个试点，在我们得出TRUSPA可以广泛地进行这些区分之前，团队需要对成像系统进行更多的测试。 但这是一个有希望的开始，他说。 有了明确的证据表明该概念和技术可以在人类中使用，现在Gambhir和他的团队正在继续改进该设备，其空间分辨率，针对前列腺癌的分子光声成像剂，以及更多提高准确性和肿瘤检测的灵敏度。

Gambhir说，现在也开始探索TRUSPA来检测卵巢癌，甲状腺癌和皮肤癌。Butrus (Pierre) Khuri-Yakub博士，斯坦福大学电气工程教授，Geoffrey Sonn医学博士，泌尿科助理教授，Joseph Liao医学博士，泌尿学副教授和泌尿学教授James Brooks医学博士也为该项目做出了贡献。 照片由Sri-Rajasekhar kothapalli最初在2019年8月28日发布