在地平线上的非血糖脑肿瘤活组织检查

对脑瘤进行活组织检查是一个复杂且具有侵入性的手术过程，但圣路易斯华盛顿大学的一组研究人员正在开发一种方法，使他们可以通过简单的血液测试来检测肿瘤生物标记物。

洪辰，生物医学工程师和Eric C. Leuthardt，MD，神经外科医生，带领一支工程师，医师和研究人员制定了突破性的概念技术，允许来自大脑的生物标志物肿瘤通过艰难血脑屏障使用非侵入性聚焦超声和一些微小的气泡进入患者的血液，可能消除了对手术活组织检查的需求。

工程与应用科学学院生物医学工程助理教授放射肿瘤学在医学院，虽然研究人员已经学会了如何通过血流通过血脑屏屏障的方法，但现在没有一次 - 直到现在 - 发现了一种释放肿瘤特异性生物标志物的方法 - 在这种情况下，信使RNA（mRNA） - 从大脑进入血液。

“我看到了这项技术的临床翻译的明确路径，”超声技术专家陈说。“基于血液的液体活组织检查已被用于其他癌症，但不在大脑中使用。我们所提出的技术可能使得可以执行a血液测试用于脑癌患者。”

血液测试将显示血液中mRNA的数量，这将给医生提供关于肿瘤的具体信息，有助于诊断和治疗。

该研究结果，其混合成像，力学学，基因组学，免疫学，生物信息学，肿瘤学，放射学和神经外科科学报告2018年4月26日。

陈;Leuthardt，医学院神经学手术教授;来自工程学院和医学学校的研究人员，使用两种不同类型的致命胶质母细胞瘤脑肿瘤在小鼠模型中测试了他们的理论。它们使用聚焦超声靶向肿瘤，一种使用超声能量在没有切口或辐射的身体中靶向组织的技术。类似于可以将阳光聚焦到微小点的放大镜，聚焦超声将超声能量集中在深入大脑中的微小点。

一旦他们找到了目标——在这个案例中，是脑肿瘤——研究人员就注射了在血液中穿行的微气泡红细胞。当微泡到达目标时，它们弹出，引起血脑屏障的微小破裂，使生物标志物来自脑肿瘤通过屏障并释放到血液中。血液样品可以确定肿瘤中的生物标志物。

这种技术可能导致个性化药物。

Leuthardt说:“在很多方面，这都是脑瘤治疗的圣杯。”“有能力以一种持续的方式监测肿瘤分子的变化，不仅使我们能够更好地诊断大脑中的肿瘤，而且可以跟踪它对不同类型治疗的反应。”

“一旦血脑屏障开放，医生可以向脑肿瘤提供药物，”陈说。“医生还可以收集血液并检测患者生物标志物的表达水平。它使它们能够从a中进行脑肿瘤的分子表征血绘制并指导患者对治疗方法的选择。”

此外，Gavin Dunn，MD，神经外科助理教授，癌症免疫学的共同作者和领导者，计划使用免疫疗法的技术，提供精确的治疗，针对大脑中的特定生物标志物。

“这种非侵入性聚焦的超声波液体活检技术可用于长期监测脑癌症治疗反应，重复手术组织活检可能不可行，”陈说。与此同时，肿瘤内部的变异对癌症构成了重大挑战生物标志物研究。聚焦超声可以精确地靶向肿瘤的不同位置，从而使生物标志物以空间局部的方式释放并允许我们更好地了解肿瘤的空间变化并发展更好的治疗。“

团队继续改进流程。未来将需要与先进的基因组测序和生物信息学相结合，以实现更精确的诊断。这些工作是由共同作者，医学助理教授Allegra Petti和放射肿瘤学副教授王晓伟领导的。

“我们正在进行的工作是优化技术，评估其敏感性和安全性，”陈说。

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