好消息！Nature子刊：磁線有望助力癌症早篩

癌症早期多無明顯癥狀，等患者出現特異癥狀時，常已屬於癌症晚期。世界衛生組織指出，2/3的癌症可以預防和治癒。近日，斯坦福大學醫學院的一項新研究表明，用於清除稀少和難以捕獲的腫瘤細胞的磁線可能是一種快速有效的早期癌症檢測策略。這或將極大的幫助癌症的早期發現。

7月16日，題為"An intravascular magnetic wire for the high-throughput retrieval of circulating tumour cells in vivo" 的研究在線發表在《Nature Biomedical Engineering》雜誌上，科學家們闡述了磁線對檢測癌症早期的良好效果。

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技術原理

If approved for use in humans, the magnetic wire (depicted in gray) would be inserted into a vein in the arm (in light pink) and attract floating cancer cells labeled with magnetic nanoparticles (light green and gray) that have come from the tumor (neon green).Credit: Courtesy of Sam Gambhir

穿過靜脈的導線吸引了特殊的磁性納米顆粒，這種納米顆粒被設計成腫瘤細胞，如果身體某處有腫瘤，腫瘤細胞可能會在血液中漫遊。由於這些腫瘤細胞基本上被磁化，磁線可以使用與將家庭照片貼到冰箱的相同力量將細胞從自由流動的血液中吸住。

迄今為止，該技術僅用於豬。研究發現，相比現有基於血液的癌症檢測方法，該技術吸引了10-80倍的腫瘤細胞，使其成為早期發現疾病的有效工具。該技術甚至可以幫助醫生評估患者對特定癌症治療的反應：如果治療有效，血液中的腫瘤細胞水平應隨著細胞死亡而脫離腫瘤，然後隨著腫瘤縮小而下降。

目前，通訊作者Sam Gambhir博士正專註於將磁線作為癌症檢測方法，但其影響範圍可能會更廣泛。Gambhir說，「它可能對其他疾病也有用，只要血液中存在目標細胞或分子。例如，假設正在檢查細菌感染，那麼在任何情況下循環腫瘤DNA或導致炎症的稀少細胞，磁線和納米顆粒都會有助於豐富信號，從而檢測到疾病或感染。」

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打破傳統

從腫瘤中脫落並自由地遊動於血流的細胞，也稱為循環腫瘤細胞，可作為癌症的生物標誌物，指示疾病的存在。

那麼，為什麼需要一種全新的方法來捕獲血液中的細胞？難道一個簡單的血樣不能抽出相同的漂浮腫瘤細胞？

這是由於循環腫瘤細胞很少，如果只是採取常規血樣，試管中可能連一個循環腫瘤細胞都沒有。Gambhir說，「這就像在浴缸里尋找一粒沙子，但只能舀出幾杯水。所以醫生最後說，好吧，沒有什麼。」

Gambhir說，這就是他看到磁線產生不同效用之處。納米顆粒含有鎖定在循環腫瘤細胞上的抗體。一旦懸浮的腫瘤細胞和納米顆粒結合在一起，細胞就會將微小的磁鐵勾住，當細胞-磁體複合物流過導線時，磁力迫使它在血流中偏離正常路徑，並粘附在導線上。然後，從靜脈中取出導線，剝離細胞進行分析。

目前，Gambhir和他的團隊還沒有在人體試用導線，他們需向FDA申請批准，但是他們已經成功地在豬身上進行了測試，將設備放在豬耳朵附近的靜脈中。這種靜脈非常類似於人體手臂中的靜脈。與5毫升血樣相比，磁線提取的癌細胞多了10-80倍; 與市售的基於磁線的檢測方法相比，該線又撿取了500至5000個甚至更多的腫瘤細胞。

Gambhir說：「估計需要80管血液來匹配導線在20分鐘內的採樣。從一個人身上抽取80管血是不切實際的。因此，希望這種方法能夠豐富檢測能力，讓我們更好地了解這些循環腫瘤細胞的罕見程度，以及癌症出現後它們的存在時間。」

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未來可期

Gambhir指出，該技術還可用於收集位於難以活檢部位的腫瘤的遺傳信息，或提供有關癌症治療效果的信息。磁線甚至可以自身發展成為一種治療方法。

目前，Gambhir正致力於為人類準備這項技術，包括對納米粒子的批准。他的實驗室正在對小鼠進行毒性研究，密切關注沒有結合的剩餘納米顆粒會發生什麼。實驗顯示到目前為止，沒有任何毒性跡象。Gambhir也正在研究已經獲得FDA批准的納米粒子，並努力調整它們以用於導線。一旦該技術被批准用於人類，其目標是將其發展成一種多管齊下的工具，以促進癌症治療的檢測，診斷，治療和評估。

責編：風鈴

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參考資料：1）Magnetized wire could be used to detect cancer in people

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