更好的脑癌诊断

一个来自苏格兰和英国机构的研究小组在钻石光源使用红外光谱学报告了脑瘤诊断取得的重大进展。这将使原发性脑肿瘤(神经胶质瘤)的非侵入性诊断成为可能，并通过显示患者神经胶质瘤中出现的突变种类的实时数据来加速诊断结果。这可以帮助医生及时做出手术决定，提供个性化的药物，即针对患者的治疗，给他们最好的可能结果。

胶质瘤构成了绝大多数的原发性脑瘤，不幸的是，被诊断为胶质瘤的患者有较差的临床预后。最近，英国的一个研究小组利用戴蒙德研究了IDH1蛋白，这种蛋白存在于所有的神经胶质瘤中。研究人员开发了一种基于红外辐射(IR)来确定IDH1是否有一个特定的突变:一个IDH1基因突变的患者n -如果出现在胶质瘤中-与更好的临床结果相关。目前确定神经胶质瘤是否有突变的方法是进行活检，这是一种非常危险和侵入性的方法。进一步的并发症是，由于突变往往不是均匀分布的，可能必须在整个肿瘤中进行几种不同的活检。标准程序是在实验室对活检进行处理和染色，以便进行可见分析，这意味着需要更长的时间才能做出诊断。

探查神经胶质瘤红外线:研究团队使用了Diamond的光束线B22:多模红外成像和显微光谱学(MIRIAM)和其他被广泛归类为“振动光谱特别是傅里叶变换红外光谱法(FTIR)的原理是:分子在受到红外光激发时，会产生独特的振动，这是一种红外指纹。这意味着通过测量一个组织的红外吸收光谱，分子成分(例如，蛋白质、脂类或小化合物的类型)可以很容易地确定。该研究小组通过红外对野生型蛋白IDH1进行了研究，并将其与突变体进行了比较。他们发现，突变体和野生型蛋白质确实具有不同的红外光谱特征，这可以可靠地加以区分。他们对79例患者的活检切片证实了这些结果神经胶质瘤患者的敏感性和特异性均显著高于80%。

这一发现意味着，在未来，外科医生可能会使用FTIR分析来获取实时读出患者脑胶质瘤中出现的突变种类。这可以帮助他们及时做出医疗决定，提供个性化的药物，即针对患者的治疗，给他们提供可能的最佳结果。

该研究还调查了是否血清可以通过分析提供神经胶质瘤的临床信息。他们想知道是否能测量出患者血液中与IDH1酶突变有关的任何变化。为此，另外采集了72例患者的血清样本。该研究小组发现了一种处理血液样本的方法，能够在69%的时间里准确判断患者体内的IDH1蛋白的变体。

这一令人兴奋的科学发现为临床医生提供了一种相对非侵入性的方法来更好地了解个别患者的脑肿瘤。这为他们提供了重要的信息，以便实施更个性化的治疗，并决定可能需要何种手术干预。

从同步加速器到手术室?

虽然这项研究使用了同步加速器作为辐射源，但这并不意味着这是FTIR的唯一方法，FTIR也可以通过台式系统进行。同步红外有很多优点，比如比传统的台式光源亮1000倍，同时仍不损害有机物质，比典型的激光光源宽得多。在实践中，同步红外是这类探索性研究的理想光谱学方法，甚至可以在组织细胞的空间尺度上获得高质量的数据。这种红外光谱和显微技术的结合使研究人员能够观察更小的人体组织，具有更高的光谱灵敏度，这是进行全面分析和改进方法所必需的。

Diamond的首席光束科学家Gianfelice Cinque补充说:“基于同步加速器的FTIR已经被证明是概念生物医学研究的关键。在此基础上，将红外显微光谱方法应用于实验室仪器变得更加容易，并且只关注重要的分子差异，例如，金刚石同步加速器FTIR验证。”

“我们的研究气体进一步证明了临床光谱学可能为患者带来的好处。我们现在正致力于将这些研究进展转化为临床，这样我们就可以积极地影响全世界患者的生活，”来自斯特拉斯克莱德大学和ClinSpec诊断有限公司的第一作者Matthew Baker解释说。

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