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结肠癌相关的资讯

  • 基因组研究发现结肠癌发病机理
    p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 300" title=" 001.jpg" style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/39a8a653-7aa4-45f8-9539-a9aa0880935a.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p   日本理化学研究所基因组序列分析项目负责人中川英刀和兵库县医科大学教授池内浩基的联合研究小组,对炎症性肠疾病转化结肠癌患者的全基因组进行解析,发现了结肠癌发病机理。该研究成果将于近日发表在美国《Oncotarget》科学杂志上。 /p p   在日本,溃疡性大肠炎和克罗恩病等炎症性肠疾病患者近年来数量激增,目前有20多万患者接受长期治疗。而长期患有肠道慢性炎症,导致大肠癌发病风险极高。一旦患上大肠癌,就需接受大肠全部切除手术。常见的大肠癌发生机理已被详细阐明,但结肠癌的发生机理尚未发现,需要对全基因组进行详细研究。 /p p   研究小组对90位炎症性肠疾病转化为结肠癌患者的全基因组进行了详细分析。通常在大肠癌中,APC基因变异最多,60%至90%出现APC基因变异。此次全基因组分析发现,结肠癌的APC基因变异仅为15%,TP53和RNF43基因变异分别为66%和11%,这意味着结肠癌有与大肠癌不同的发病机理。特别是RNF43基因,其与APC基因一样具有Wnt信号通路功能,在通常的大肠癌中变异较为少见,因此研究人员认为,该基因在炎症性肠疾病转为癌症的发病过程中具有重要功能。研究还发现,RNF43基因变异与炎症性肠疾病发病和严重程度正相关,而APC基因变异与炎症肠疾病发病和严重程度呈相反关系。结肠癌多呈现黏液癌等非典型病理症状,在RNF43基因变异的结肠癌中,多具有黏液癌和低分化型的病理症状倾向,而APC基因变异的结肠癌多具有典型大肠癌的高分化型病理倾向。 /p p   该研究成果从全基因组视角解读了结肠癌发病机理。结肠癌有与大肠癌不同的发病类型以及类似的发病类型,可根据变异基因进行分类。 /p p /p
  • IVIS视角 | 醛缩酶B介导的果糖代谢诱导了结肠癌肝转移过程中的代谢重组
    癌症导致的死亡中,大部分是由恶性肿瘤转移而引起的,在临床上仍然是一个挑战。转移性癌细胞通常与原发癌细胞相似,但它们可能会受到所转移器官附近环境的影响。本文揭示了结直肠癌(CRC)细胞在转移至肝脏(一个关键的代谢器官)后经历代谢的重组过程。特别是肝转移细胞通过GATA结合蛋白6抗体 (GATA6) 上调醛缩酶B (ALDOB)的表达,提高果糖代谢,为肿瘤细胞增殖过程中的主要中心碳代谢提供能量。靶向ALDOB或降低膳食果糖可显著降低肝转移性生长,但对原发肿瘤几乎没有影响。本文的研究结果表明,转移细胞可以在新的微环境中利用代谢重组,尤其是在代谢活跃的器官,如肝脏中,对相关通路的操纵可能会影响转移性生长的过程。原发性肿瘤逐渐累积遗传性改变,并受其肿瘤微环境的影响,直到获得能转移到远处器官的能力(Gupta和Massague, 2006 Valastyan和Weinberg, 2011)。这一过程的典型特征是,结直肠癌(CRC)经过腺瘤到癌的顺序发展,最终导致转移(Barker et al., 2009),(约70%的患者) 优先转移到肝脏这个部位 (Rothbarth和van de Velde, 2005) 。在这个阶段,该疾病变得很难治疗,并对大多数形式的联合治疗产生耐药性,使得结直肠癌(CRC)转移成为癌症相关死亡的主要原因。无法进行手术的肝转移患者对化疗干预治疗效果较差,中位生存期为6至9个月 (Alberts et al., 2005) 。目前针对晚期结直肠癌的化疗并不针对肝转移。部分原因是由于观察到CRC转移与任何特定的基因突变并不一致 (Jones et al., 2008) ,而且它们通常与原发肿瘤中的细胞相似。然而,新出现的证据表明,非遗传改变,如表观遗传和代谢重组,可能促进癌症转移。将这种机制作为研究的目标可能为开发结直肠癌转移的治疗方法提供新的途径。在本研究中,来自临床样本和经盲肠移植的体内CRC转移模型的数据表明,结直肠癌(CRC)肝转移瘤的特定代谢通路发生了改变。特别是,肝转移会上调ALDOB的水平,这是一种参与果糖代谢的酶。肝内植入表明肝环境导致CRC细胞上调ALDOB。代谢组学和13C标记的果糖追踪研究表明,ALDOB促进果糖代谢,促进糖酵解、糖异生和戊糖磷酸途径。降低ALDOB或限制饮食果糖会抑制CRC肝转移瘤的生长,但不抑制原发肿瘤或肺转移瘤的生长,这突出了肿瘤微环境的重要性。1、在结直肠癌CRC肝转移中BALDOB表达升高为了证实ALDOB在肝转移中的上调,作者将3株CRC细胞株:HCT116和2株肝转移患者来源的异种移植(PDX)细胞株CRC119和CRC57植入NOD/SCID小鼠的盲肠末端。细胞携带双标记报告基因结构,稳定表达荧光蛋白(mCherry或GFP) 和荧光素酶。在盲肠注射前,流式细胞分选(FACS)分析显示,这些CRC细胞株中KHK、ALDOB和HK表达均为单峰。注射盲肠后,CRC细胞在2周内首次形成原位肿瘤。随后,它们在5周内发生了CRC肝转移。收集原发性盲肠和肝转移肿瘤后,利用荧光流式细胞仪(FACS)分离CRC细胞。肝转移瘤的ALDOB水平明显高于原发性转移瘤,而KHK和HK水平基本保持不变(图3B-3D) 。20%至40%的小鼠也出现肺转移,尽管与原发性盲肠肿瘤相比,肺转移中ALDOB没有上调。Figure 3. 肝转移使体内ALDOB表达升高为了研究肝脏微环境是否引起CRC细胞中ALDOB的表达上调,本文将HCT116、CRC119和CRC57细胞同时直接注入小鼠肝脏和盲肠。CRC肿瘤迅速在肝脏和盲肠中形成,注射10天后,分别采集肿瘤。肿瘤经盲肠转移至肝脏之前,在盲肠注射模型中需要3~5周(图3E)。从采集的肿瘤细胞中,利用荧光流式细胞分选(FACS)分离出CRC细胞。Western blot检测证实,从肝脏分离的CRC细胞中ALDOB水平高于盲肠分离的细胞,而KHK和HK水平保持相似(图3F-3H)。另一方面,Transwell迁移实验中迁移和非迁移的CRC细胞表达了相似的ALDOB水平,这表明ALDOB与迁移能力的增强无关。此外,在体外培养后,肝脏和盲肠分离的肿瘤细胞表达相似的ALDOB水平。综上所述,这些数据表明肝脏微环境可导致CRC细胞上调ALDOB的表达。2、ALDOB促进CRC肝转移瘤的生长HCT116、CRC119和CRC57细胞中ALDOB 的表达下调(RNA干扰下调表达),不影响体外含葡萄糖或果糖培养基中培养的CRC细胞迁移 。尽管盲肠移植HCT116、CRC119或CRC57细胞与对照载体均可有效发展肝转移(3个细胞系的5只小鼠中有5只发生了转移) ,但在盲肠注射模型中,ALDOB下调表达可抑制CRC肝转移。经shRNA1干扰的ALDOB的HCT116、CRC119或CRC57细胞分别在5只小鼠中仅有2只、2只和2只出现可检测到的肝转移,而经shRNA2敲除的小鼠分别为2、1和2只(图5A-5E) 。此外,从ALDOB 下调表达细胞中的肝转移比对照细胞中的肝转移肿瘤少得多,且小得多。然后进行肝内注射,观察ALDOB是否促进肝内CRC的生长。对照载体的HCT116、CRC119和CRC57细胞在肝脏中生长明显大于ALDOB表达下调的细胞(图5F-5H) 。Figure 5. RNA干扰ALDOB表达可抑制CRC肝转移3、靶向果糖代谢抑制肝转移接下来考虑的是,果糖摄入量的水平是否会影响肿瘤的生长,尤其是在肝脏。注射CRC至盲肠后 (每组5只小鼠) ,高果糖饮食的小鼠显示CRC肝转移增加,而不含果糖饮食的小鼠相对于对照组显示肝转移减少(图6A-6D) 。随后将这两种治疗方法结合起来。对小鼠注射ALDOB基因敲除剂后,然后按规定对其喂食不含果糖的饮食。这正如预期的那样,抑制了CRC的肝转移(图6A-6D) 。将CT26细胞注射到具有免疫功能的BALB/c小鼠的盲肠中,在果糖饮食对肝转移瘤的影响方面也显示出类似的结果。一直以来,高果糖饮食降低了老鼠的存活率,而低果糖饮食和低碳水化合物能延长老鼠的存活率。用相同shRNA结构转染LV-HCT116细胞,下调ALDOB的表达。与盲肠注射模型一致,ALDOB下调表达和果糖限制饮食抑制了肝脏中CRC肿瘤。关于抑制肝脏LV-HCT116肿瘤,ALDOB下调和果糖限制似乎比5-氟尿嘧啶或奥沙利铂更有效,这两种药物都是晚期和转移性CRC的一线化疗。与ALDOB敲除或果糖限制饮食不同,5-氟尿嘧啶或奥沙利铂在肿瘤抑制或生存方面几乎没有益处。因此, 针对ALDOB和果糖代谢的调节可能会影响肝转移瘤的生长,并对目前的化疗作为一个补充策略。Figure 6. 饮食果糖限制抑制CRC肝转移关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn
  • Cancer Discov:科学家识别出与结直肠癌发生相关的特殊细菌蛋白
    与持续性细菌感染相关的慢性和低级别炎症或与结肠肿瘤的发生相关,然而,短暂性和自限性感染在细菌驱动的结肠肿瘤发生中的影响,研究人员尚不清楚。近日,一篇发表在国际杂志Cancer Discovery上题为“Bacterial Genotoxin Accelerates Transient Infection–Driven Murine Colon Tumorigenesis”的研究报告中,来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家们通过研究发现,引起常见食物中毒症状的细菌或许会产生一种损伤肠道细胞DNA的特殊毒素,从而潜在诱发结肠癌。这一研究发现或许提出了一种可能性,即全球每年大约200万例结肠癌病例中,有一些患者的发病或许是源于短暂且看似温和的食物中毒事件,同时研究者还指出了未来开发新型药物的可能性,即通过中和这种新发现的名为UshA的毒素来预防结直肠癌的发生。图片来源:Johns Hopkins University Bloomberg School of Public Health此前研究结果表明,定植在肠道中的特定细菌或会通过参与慢性肠道炎症的持续性感染来诱发结直肠癌,引发食物中毒的短暂感染(包括旅行者腹泻,患者通常在1-2天内就能得到缓解)通常被认为是非致癌性的。研究者Fengyi Wan说道,我们希望本文研究或能促进其他科学家进行流行病学研究来调查短暂的腹泻感染和结肠癌发生之间的潜在关联。这项研究中,研究人员利用柠檬酸杆菌来感染小鼠使其患上短暂性的腹泻疾病,这与人类感染上致泻大肠埃希氏菌的症状相似,结果发现,柠檬酸杆菌感染会迅速导致小鼠机体肠道内壁细胞出现明显的DNA损伤迹象。研究者注意到,这种损伤依赖于细菌中一种称之为III型分泌系统的机制,这种注射器样的附属物能被诸如柠檬酸杆菌和致泻大肠稀释菌用来向宿主细胞中注射蛋白质,这种机制有利于入侵的微生物生长和生存。最终研究人员锁定了一种名为UshA的III型分泌系统注射蛋白,其或许是DNA损伤的原因,结果发现,致泻大肠埃希氏菌所产生的UshA蛋白或许含有一种具有分解DNA酶类活性的短片段;研究人员并不清楚DNA分解元件在柠檬酸杆菌生命周期中的功能,剔除该元件似乎会损伤细菌的生长或生存,但研究者在小鼠模型研究中发现证据表明,UshA或许会对被感染的宿主产生明确的致癌作用。随后研究人员利用一种能自发形成结肠肿瘤的遗传工程化小鼠品系进行研究,结果发现,利用含有UshA的柠檬酸杆菌感染这些小鼠或许会明显加速其机体中肿瘤的形成;相比而言,感染了缺失UshA基因的工程化柠檬酸杆菌或许对于加速肿瘤的进展并没有任何影响。此外研究者还发现,柠檬酸加速的结肠肿瘤中的突变与人类结肠肿瘤中的突变类型高度相似,这或许再次强调了其与人类健康的潜在关联性。图片来源:https://cancerdiscovery.aacrjournals.org/content/12/1/236#这种关联性的有力确认或许并不容易实现,因为根据定义,短暂的感染在肿瘤发展时或许早已经消失了,在被检测出来之前,结肠肿瘤或许已经发展了很多年了;研究者Wan表示,建立携带UshA的微生物和人类结直肠癌之间的关联或许需要大量的流行病学研究,而且这些研究可能最好在撒哈拉以南的非洲地区进行,因为在这些地区,致泻性细菌感染和结直肠癌都非常常见。目前研究人员正在联合研究来开发针对UshA毒素的抑制剂,从原则上来讲,研究人员能给予已经存在腹泻疾病的患者这种抑制剂来保护其抵御促癌DNA损伤。综上,本文研究结果表明,UshA或能作为细菌的III型分泌系统依赖性基因毒素,在促进的短暂和非侵袭性细菌感染加速结肠肿瘤发生过程中或许扮演着关键角色。原始出处:Yue Liu, Kai Fu, Eric M. Wier, et al. Bacterial Genotoxin Accelerates Transient Infection–Driven Murine Colon Tumorigenesis, Cancer Discovery (2022). DOI: 10.1158/2159-8290.CD-21-0912
  • 代谢组学揭示肠癌患者临床诊断依据
    近年来,医学领域的基础研究日趋系统化和多学科交叉,系统生物学的迅猛发展翻开了临床实践、药物研发的新篇章。作为国内较早涉足系统生物学研究的贾伟教授研究团队,近年来应用代谢组学技术对各种临床疾病的早期预测、诊断和预后的生物标志物进行了广泛的研究,现以结直肠癌的系列研究为例介绍我们的研究进展。  研究团队首先采用气相色谱质谱联用、液相色谱质谱联用分析方法,结合单维统计、多维统计的代谢组学研究技术,对I-IV期的64名肠癌患者和65名健康志愿者分别进行了血清和尿液代谢标志物的筛查,并进一步在扩大的研究对象101名肠癌患者和103名健康人中对所发现的潜在代谢标志物进行了验证。  研究结果显示,肠癌患者与健康人的血清代谢物组成具有显著差异。肠癌患者的糖酵解通路中的两个代谢产物丙酮酸和乳酸在血清中呈显著性升高,三羧酸循环中的琥珀酸、异柠檬酸、柠檬酸中间产物呈下降趋势 油胺在肠癌病人血清中的含量也有显著性降低 尿素循环代谢物精氨酸、鸟氨酸和瓜氨酸在病人血清中均显著降低,脯氨酸、羟基脯氨酸和谷氨酸也显著下降 另外,色氨酸及其相关的代谢物5-羟基色氨酸和5-羟基吲哚乙酸在肠癌组和正常组之间有显著性差异,提示与5-羟色胺的代谢相关。研究结果还显示,血清代谢产物不仅可以将肠癌Ⅱ-Ⅳ期的患者与健康人明显区分开,还能将Ⅰ期的早期肠癌患者与健康人也区分开来。我们的相关研究结果从2009年开始陆续发表在专业领域内具有较大影响力的杂志Journal of Proteome Research(2009和2013)上。  尿液代谢组学结果同样显示,结直肠癌患者和正常人的代谢谱亦呈显著差异。结直肠癌患者中的色氨酸代谢上调,组胺和谷氨酸代谢通路、三羧酸循环和肠道菌群代谢紊乱。另外,结直肠癌病人中紊乱的代谢谱,如5-羟色氨酸代谢物、三羧酸循环代谢和肠道菌群代谢物在手术后得到明显改善。研究进而开展了二甲肼(DMH)所致结肠癌早期病变的SD大鼠模型的研究,同样发现这些代谢物的波动和紊乱。研究结果发表在Journal of Proteome Research (2010和2012)上,并得到美国ACS和TIME(时代周刊)为代表的多家权威媒体的重点报道和关注,对该研究结果和前景给予了极高的评价。  在结直肠癌血清和尿液的代谢组学研究基础上,我们对肠癌的组织也进行了深入的研究,对组织的研究可以有效规避血清、尿研究中由于饮食差异等外界因素对体内代谢物的影响带来对研究结果的影响。研究团队首先对来自上海地区的结直肠癌和癌旁组织进行研究,发现了一组在癌和癌旁组织中具有显著性差异的代谢物。进而对来自北京、浙江和美国加州另外3个不同地区的结直肠癌和癌旁组织也进行了研究。结果显示肠癌组织中总的代谢物变化趋势在4个不同地区的样本具有很高的相似性,其中的15个代谢分子呈现出完全一致的变化趋势。进一步研究发现这些差异性代谢物的变化与所在的代谢通路上的基因表达水平的变化呈高度的一致性。这些差异代谢物包括上调的犬尿氨酸、b-丙氨酸、谷氨酸、半胱氨酸、2-氨基丁酸、棕榈油酸、焦谷氨酸、天冬氨酸、次黄嘌呤、乳酸、豆蔻酸、甘油、尿嘧啶、腐胺,以及下调的肌醇。差异表达性的基因包括LDHA、TALDO1、GOT2、MDH2、ME1、GAD1、ABAT、PANK1、DPYD、ACLY、FASN、SCD、IDO1、GPX1、GSTP1、GSR、GSS、GGCT、ANPEP、CAT、ERCC2。结合代谢物和基因表达变化发现的结直肠癌的代谢物模式和基因表达模式特点主要可以从三个方面阐释其生物特性:1)“瓦伯格效应”(Warburg Effect):这是肿瘤细胞能量代谢的典型特征,表现在大量地摄取葡萄糖进行有氧糖酵解,生成大量的乳酸,同时为不断生长的肿瘤细胞提供生物合成原料 2)伴随着糖酵解的上升,用于大分子物质合成的代谢中间体显著上升:肿瘤细胞的代谢会产生大分子中间体来支持细胞生长,导致某些特定的游离脂肪酸(豆蔻酸、棕榈油酸)和核酸(次黄嘌呤)的浓度上升。在肿瘤细胞中,高表达的ACLY、 FASN和SCD同样提示了脂肪酸合成的增强。而b-丙氨酸在肿瘤细胞生长中明显的变化可能与脂肪酸合成中的乙酰辅酶A和丙二酸辅酶A有着密切的联系,提示这种变化可能与肠道菌群代谢有相关性 3)肿瘤细胞内维持较高的氧化应激水平:我们发现肿瘤组织内具有抗氧化活性代谢物的浓度显著上升。由于肿瘤细胞加速合成代谢而产生较高的活性氧,从而使胞内氧化应激水平上升。所发现的这些具有抗氧化活性的代谢产物在肿瘤组织中被大量的合成,提示肿瘤细胞通过改变代谢模式,用还原性的分子来平衡活性氧,从而在较高的氧化应激水平下维系其生理和代谢功能。实验中发现,氧化应激的生物标志物视晶酸、2-氨基丁酸在肿瘤细胞中上升。同时,与谷胱甘肽相关的基因包括GPX1、GSR、GGCT、GSTP1也在肿瘤组织中显著升高。该研究结果发表于国际知名的癌症研究期刊ClinicalCancer Research(2014)。  我们相信对结直肠癌的系统性的代谢研究,对寻找和发现具有临床早期诊断和预后价值的生物标志物研究提供了极大的可能性,为未来的临床转化研究奠定了坚实的基础。     原文出处:  1.Qiu, Y. Cai, G. Su, M. Chen,T. Zheng, X. Xu, Y. Ni, Y. Zhao, A. Xu, L. X. Cai, S. Jia, W., Serummetabolite profiling of human colorectal cancer using GC-TOFMS and UPLC-QTOFMS.Journal of Proteome Research. 2009, 8, 4844–4850.  2.Qiu, Y. Cai, G Su, M. Chen, T. Liu, Y. Xu, Y. Ni, Y. Zhao, A. Cai, S. Xu, L. X. Jia, W.,Urinary Metabonomic Study on Colorectal Cancer. Journal of Proteome Research.2010, 9, 1627–1634.  3.Cheng, Y., Xie, G., Chen, T., Qiu, Y., Zou,X., Zheng, M., Tan, B., Feng, B., Dong, T., He, P., Zhao, L., Zhao, A., Xu,LX., Zhan,g Y., Jia, W. Distinct urinary metabolic profile of human colorectalcancer. Journal of ProteomeResearch. 2012, 11(2):1354-63.  4.Tan, B, Qiu,Y, Zou, X, Chen, T, Xie, G, Cheng, Y, Dong, T, Zhao, L, Feng, B, Hu, X, Xu, L.X, Zhao, A, Zhang, M, Cai, G, Cai, S, Zhou, Z, Zheng, M, Zhang, Y & Jia, W.Metabonomics identifies serum metabolite markers of colorectal cancer. Journalof Proteome Research 2013, 12, 1354?1363.  5.Qiu, Y. Cai,G. Zhou, B. Li, D. Zhao, A. Xie, G. Li, H. Cai, S. Xie, D. Huang,C. Ge, W., Zhou,Z. Xu, L. Jia, Weiping Zheng, S. Yen, Y. Jia, W. Metabonomicsof human colorectal cancer: new approaches for early diagnosis and biomarkerdiscovery. Clinical Cancer Research.2014, 20(8):15.
  • 上海交大吕海涛课题组发表小檗碱治疗溃疡性结肠炎创新研究成果
    仪器信息网讯 溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis)是一种多因素疾病,其发病机理复杂,至今尚不明晰,学界共识是以遗传易感性为背景,肠粘膜屏障(生物屏障、免疫屏障为核心)损伤为中心,环境、心理等多种因素共同的结果。近年来,我国结肠炎患者人数呈明显上升趋势,病程冗长,如果反复发作10年以上有继发结肠癌的高风险,严重影响群体健康。目前,激素和手术治疗都不尽人意,易复发,副作用明显,因此临床急需有效治疗药物的发现和发展。鉴于结肠炎的发生发展,常常诱发肠道菌群紊乱、代谢失衡和异常炎症反应。上海交通大学吕海涛课题组结合前期研究发现,进一步以靶向代谢组学、整合肠道菌群功能研究,从肠道菌群代谢失衡与肠道屏障互作角度,阐明中药黄连有效成分小檗碱(Berberine, 又名黄连素)治疗结肠炎改善肠功能的新机制。即小檗碱通过改善结肠炎引起的肠道菌群异常紊乱,进而调控肠道菌关联Tryptophan metabolites的合成表达,这些功能代谢物进一步激活芳香烃受体AhR发挥修复肠屏障损伤的系统功能。上述研究发现,吕海涛课题组已起草研究论文"Berberine improves colitis by triggering AhR activation by microbial tryptophan catabolites”已经被著名药理学杂志Pharmacological Research正式接收,出版中。论文第一作者为西安交大景王慧副教授,西安交大2019级博士生董思晶与上海交大2017级博士生罗夏琳为共同第一作者;上海交大2020级博士生(硕转博)刘京净与澳门大学学者等也参与课题的开展及论文发表。上海交大吕海涛研究员与西安交大王嗣岑教授为论文共同通讯作者。论文原链接:点击了解更多
  • 德研究人员开发基于中红外显微镜法进行结直肠癌诊断
    结直肠癌的早期诊断为癌症患者提供了最好的预后。现在,基于中红外显微镜的无标记方法已被开发用于快速诊断这种常见的癌症。  用于检测癌症的传统诊断方法,对最常见的肿瘤类型癌症,结肠直肠癌或肠癌之一的检测是有效的,而红外成像则为这类癌症的鉴定又提供了进一步的的手段。德国鲁尔大学波鸿分校(Ruhr-Universität Bochum)的研究人员已经使用红外显微镜和量子级联激光器来分析常规临床过程中采集的组织标本,进行结直肠癌诊断。 FTIR(傅里叶变换红外)显微镜以前没有被医院采用为诊断工具,因为分析时间太长。然而,该团队正在利用新的激光技术来加速这一过程,将分析时间从一天缩短到几分钟。  该团队现在还展示了如何结合生物信息图像分析,红外显微镜执行癌症组织的无标签分类,并且可以完全自动化。 Klaus Gerwert,Angela Kallenbach-Thieltges,FrederikGroßerüschkamp,ClausKüpper等团队及其同事在“科学报告(journal Scientific Reports)”杂志上发表了详细信息。  在以前的研究中,研究人员已经证明了FTIR显微镜结合生物信息图像分析的强大实力。原则证明是可行的,并表明组织分类是可能的。与常规和快速临床诊断测试(大约需要20分钟时间)的主要区别在于,FTIR成像需要一整天的时间。现在,研究人员已经大大简化了测量设置,并通过量子级联激光技术取代了FT技术。换句话说,他们用一束精确的激光束取代了一个发出漫射光的弱光灯泡。  该团队与鲁尔大学病理学研究所合作,由Andrea Tannapfel领导,使用红外成像技术测试120个患有结肠直肠癌患者的组织样本。该分析基于团队开发的内部算法,该算法用于在硅片上对组织样本的红外图像进行着色。与传统的组织病理学分析相比,结果精确度达到97%。 “因此我们将测量周期缩短了160倍,”Frederik Großerüschkamp说。  为进行实验比对,使用了两种不同的设备进行测量,并且由多个用户进行分析。结果保持不变。 “该方法现在非常快速,可靠,不依赖于特定的设备或特定用户,”Kallenbach-Thieltges解释说。 “这为将直接从病人身上取得的组织样本进行自动分类开辟了新的途径,”她补充道。  在未来的工作中,团队希望将红外成像方法纳入临床工作流程。 Tannapfel表示:“自动图像分析可能作为一种节省时间的诊断工具进行部署,甚至可能在原位使用。” Gerwert补充说:“研究结果带来了希望,高度精确的治疗是可以实现的,可以针对每位患者个体化进行个性化处理,因此最终将证明比传统方法更成功。”  原文请查阅:  Label free: Infrared cancer diagnosis  SpectroscopyNOW.com  Channels: Infrared Spectroscopy  Published: Jun 1, 2018  Author: David Bradley符斌供稿
  • iMeta | 齐碳纳米孔测序助力揭示桑黄多酚抗结肠炎肠道分子机制
    近日,浙江省农业科学院李有贵、天津中医药大学吴崇明和中国农科院深圳基因组所刘永鑫等团队在iMeta在线联合发表了题为《The gut microbiota-aromatic hydrocarbon receptor (AhR) axis mediates the anticolitic effect of polyphenol-rich extracts from Sanghuangporus》的研究成果。基于齐碳纳米孔测序平台及二代测序平台开展研究,通过16s rRNA基因测序评估SH处理对小鼠肠道微生物群落结构的影响;通过对肠道微生物群落的宏基因组测序,确定与5-羟色胺-3-乙酸(5HIAA)生物合成相关的功能基因序列;通过对微生物,尤其是Alistipes onderdonkii等关键菌株的全基因组测序及组装,进一步理解微生物如何影响宿主健康。最终,本研究证明了桑黄多酚(SH)通过调节肠道菌群有效减轻葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导小鼠的结肠炎病理症状,揭示了基于SH和肠道菌群之间的相互作用开发结肠炎治疗策略的潜在途径。背景炎症性肠病(IBD)主要包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD),是一个全球性的健康问题,影响全球约0.5%人口。IBD的典型症状包括急性腹泻、间歇性腹痛、直肠出血和体重减轻。除了显著降低生活质量外,IBD还增加了结肠癌的患病风险,从而给个人和社会带来了沉重负担。目前,IBD缺乏明确的治疗药物,虽然常用临床药物具有较高的缓解率,但往往会出现继发性失败。因此,迫切需要寻找更有效、更安全的新的治疗干预措施。越来越多的证据证明了肠道菌群失调与IBD 的发生发展内在联系。Machiels等人发现,UC患者肠道微生态失调表现为产丁酸盐物种,如Roseburia hominis和Faecalibacterium prausnitzii的显著减少。丁酸钠治疗可减轻结肠炎的炎症状态和肠黏膜病变。吲哚衍生物是重要的微生物代谢物,已被证实是改善实验性溃疡性结肠炎的有益药物。例如,吲哚-3-乙酸(IAA)、吲哚-3-甲醇(I3C)和吲哚-3-丙酮酸(IPA)可以作为芳基烃受体(AhR)的天然配体,通过提高血清和组织抗炎白细胞介素水平来减轻IBD。因此,肠道菌群及其代谢产物,特别是吲哚衍生物,可能是开发新的抗IBD治疗干预措施的有效途径。成果概述中药(TCM)在中国已成功治疗疾病数千年。越来越多的证据强调了天然药物资源的药理益处。食药用食物已成为一种很有前途的疾病治疗方法。桑黄是一种可食用的药用真菌,可作为药物和膳食补充剂。研究证明,桑黄具有多种药理作用,包括抗炎、抗肿瘤和抗氧化。此外,它还具有调节肠道菌群的能力。然而,桑黄对于IBD的治疗潜力尚未被探索。本研究旨在确定桑黄多酚(SH)的抗结肠炎作用,并探讨其有益作用是否与肠道菌群密切相关,以及潜在的肠道分子机制。本研究首先评估了SH抗结肠炎活性,并通过一种涉及体内功能验证和粪菌移植的综合方法证实了肠道菌群在其抗结肠炎作用中的重要贡献。此外,本研究还确定了关键的肠道细菌种类及其活性代谢产物5-羟基吲哚-3-乙酸(5HIAA),他们是SH改善结肠炎作用的关键介质,主要通过激活AhR信号通路发挥抗结肠炎作用。本研究不仅有助于更深入地了解SH的治疗潜力,而且也为今后探索SH和肠道菌群治疗结肠炎的治疗途径奠定了科学基础。成果亮点1.SH减轻DSS诱导的C57BL/6小鼠结肠炎桑黄在中国已经实现了大规模的人工栽培(图S1A)。SH是桑黄多酚提取物(93.86% ± 2.78%)(图S1B;表S1)。本研究首先评价了SH在葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导小鼠中的抗结肠炎作用(图1A)。与正常小鼠相比,结肠炎小鼠表现出体重减轻(图S2A)、疾病活动指数增加(DAI)(图1B)、结肠长度缩短(图1C;图S2B)、隐窝和结肠组织结构受损(图1D;图S2C),以及明显的炎症反应(TNF-α、IL-1β、IL-6、MCP-1和IL-17α增加,IL-4、IL-10和IL-22降低)(图S3)。低剂量和高剂量SH均可改善结肠炎病理症状,主要表现在增加体重,改善结肠长度和结构损伤(图1B-D;S2)。此外,SH给药以剂量依赖性方式逆转了炎症细胞因子水平的变化(图S3),表明SH具有强大的抗炎作用。氧化应激和肠黏膜屏障对于维持肠道通透性以抵御毒素、致病菌和其他有害物质至关重要。团队在转录和翻译水平上评估了SH对上皮细胞紧密连接蛋白表达的影响,并检测了氧化应激相关基因的表达。与DSS组相比,SH处理组紧密连接蛋白基因Occludin、Claudin-3和Claudin-4的转录水平明显升高(图S4A),结肠组织中NF-kB、Nox4和Stat3的表达水平明显下调(图S4B)。同时,SH也增强了紧密连接蛋白的蛋白表达水平(图S4C-D),证实了SH对粘膜屏障的正向调控作用。此外,经过SH处理后,杯状细胞的数量也显著增加(图S4E)。以上结果表明,SH可显著改善DSS诱导的小鼠结肠炎症状。图1.SH缓解DSS小鼠实验性结肠炎症状,并改变其肠道菌群(A)动物实验示意图;(B)疾病活动指数(DAI)评分;(C)结肠组织图片;(D)苏木精&伊红染色(H&E)结肠病理图(比例尺= 50µ m);(E)基于Chao1指数和Shannon指数评价肠道菌群Alpha多样性。(F)基于加权UniFrac距离的肠道菌群主坐标分析(PCoA);(G)属水平上肠道微生物群的分类特征。(H)DSS相关细菌的核心微生物群。内环代表了在NC-DSS-SHL-SHH队列中可重复检测到的OTUs。不同微生物群落的相对丰度显示为蓝色(NC)、绿色(DSS)、红色(SHL)和青色(SHH)热图。alpha多样性分析采用Wilcoxon非参数检验,PCoA分析采用置换多元方差分析(PERMANOVA)。数据显示为平均值±标准误(n = 8)。*p 0.05,**p 0.01,***p 0.001。NC,阴性对照;DSS,葡聚糖硫酸钠;SHL,低剂量桑黄多酚组(250 mg/kg/d);SHH,高剂量桑黄多酚(400 mg/kg/d);DAI,疾病活动指数。2.肠道菌群在SH抗结肠炎作用中起关键作用为了评估肠道菌群对SH抗结肠炎作用的贡献,团队进行了16S rRNA基因测序分析,以评估SH治疗对肠道菌群的影响。DSS诱导结肠炎小鼠肠道菌群α-多样性明显低于正常小鼠(p 图2.粪菌移植(FMT)揭示SH调节肠道菌群的抗结肠炎作用(A)动物实验示意图;(B)小鼠体重(g);(C)疾病活动指数(DAI)评分;(D)结肠长度(cm);(E)苏木精&伊红染色(H&E)结肠病理切片(上)(比例尺= 200µ m)和Claudin-4紧密连接蛋白免疫荧光图(下)(比例尺= 50µ m);(F)血清抗炎细胞因子IL-10 水平;(G)血清抗炎细胞因子IL-22 水平;(H)血清促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-17α)水平;(I)结肠组织中Occludin,Claudin-3和Claudin-4的蛋白表达。采用单因素方差分析和Dunnett’s检验进行统计学分析。数据显示为平均值±标准误(n = 8)。*p 3.SH富集Alistipes onderdonkii改善结肠炎接下来,团队在属水平上仔细研究了肠道菌群的分类组成,以确定SH抗结肠炎作用的核心细菌。结果显示,与DSS组相比,对照组、SHL组和SHH组中,共有12个菌属表达上调,25个菌属表达下调(图S7A)。与对照组相比,模型组有34个菌属增加,13个属菌降低。低剂量SH处理使得10个菌属上调,4个菌属下调。高剂量SH处理后,20个菌属上调,4个菌属下调(图S7B)。差异表达分析显示,只有Alistipes在DSS组显著减少,而在SH治疗后显著增加(图S7C)。进一步Spearman相关分析表明,3个菌属与DAI评分显著负相关、与结肠长度显著正相关,其中Alistipes相关性最为显著(图S7D)。这些结果表明,SH可以显著调节肠道微生物群落,特异性富集Alistipes。进一步,团队通过物种特异性定量PCR(qPCR)对粪便Alistipes进行定量,发现Alistipes onderdonkii是SH富集的主要菌种(图S7D-E)。团队获得了3株A. onderdonkii,并评价了它们对DSS诱导的结肠炎影响。结果显示,三个菌株中,两个A. onderdonkii 菌株(#1:FDB8和#2:FDFM)可有效预防体重减轻,降低DAI评分,恢复结肠组织损伤,改善炎症状态(图3A-E)。此外, A. onderdonkii提高了紧密连接蛋白的表达,以增强肠道屏障功能(图3F-H)。因此,A. onderdonkii可能是介导SH抗结肠炎作用的关键有效物种。有趣的是, A. onderdonkii(#3)几乎没有改善结肠炎,甚至造成了有害的影响(图S8),表现出了菌株特异性的功能。图3.A. onderdonkii减轻DSS诱导的C57BL/6小鼠结肠炎(A)小鼠体重百分比(%)和体重变化(g);(B)DAI评分和DAI评分的AUC;(C)苏木精&伊红染色(H&E)的结肠病理切片(比例尺= 200µ m)。(D)血清抗炎细胞因子IL-10和IL-22的水平;(E)血清促炎细胞因子IL-1β和MCP-1的水平;(F)结肠组织Occludin,Claudin-2,Claudin-3,Claudin-4和ZO-1的mRNA表达水平;(G)结肠组织Occludin、Claudin-3和Claudin-4的蛋白表达;(H)Claudin-4紧密连接蛋白免疫荧光图(比例尺= 50µ m)。采用单因素方差分析和Dunnett’s检验进行统计学分析。数据显示为平均值±标准误(n = 8)。*p 4.5-羟基吲哚-3-乙酸(5HIAA)是一种关键活性代谢产物考虑到SH对肠道菌群的调节作用,团队对粪便样本进行了代谢组学分析,旨在识别功能微生物代谢产物。如图S9A所示,与NC小鼠相比,DSS诱导结肠炎小鼠中代谢物水平发生显著改变(图S9A),而SH处理组的代谢物谱与NC组接近,表明SH显著恢复了微生物代谢物的分布(图S9A)。随后,团队确定5HIAA在SH处理后显著升高(图S9B-C)。通过对3株A. onderdonkii功能基因序列的全面分析,发现2株A. onderdonkii(#1:FDB8和#2:FDFM)的基因组中含有一个与诱导吲哚化合物生物合成相关的tpl基因。相比之下,第三株菌株(#3:FDPA)的基因组缺乏这个特定的基因(图S9D)。为了证明A. onderdonkii确实具有产生5HIAA的能力,团队采用高效液相色谱(HPLC)对A. onderdonkii培养上清液中5HIAA含量进行检测,发现5HIAA浓度高达33.5 μg/mL。值得注意的是,5HIAA的产生与A. onderdonkii改善结肠炎的作用相关,主要表现为两个有效的A. onderdonkii菌株产生的5HIAA(33.5和16.83 μg/ml)多于无效菌株(0.83μg/ml)(图S9E)。代谢物与结肠炎指数的相关分析显示,有22种代谢物与结肠炎症状密切相关,其中5HIAA与结肠长度呈正相关,与DAI评分呈负相关(图S9F)。因此,SH可以促进5HIAA产生,这可能是与SH抗结肠炎作用相关的关键微生物代谢产物,尤其是A. onderdonkii。据报道,肠道微生物产生的IAA可以缓解结肠炎。因此,团队研究了与IAA密切相关的衍生物5HIAA对DSS诱导结肠炎的影响(图4A)。IAA治疗显著改善了结肠炎的症状(图4B-F),这与之前的报道结果一致,而5HIAA在缓解结肠炎方面的表现明显优于IAA(图4B-F)。此外,这两种吲哚衍生物都能有效地提高抗炎因子的水平,降低促炎因子的水平,以减轻炎症反应(图S10A-B)。在DSS诱导小鼠中,吲哚衍生物也降低了氧化应激相关基因(NF-kB、Nox4和Stat3)的相对表达(图S10C)。此外,IAA和5HIAA均上调了紧密连接蛋白Occludin和Claudins的表达,后者具有显著性(图S10D-E)。图4.5HIAA治疗可减轻DSS诱导的C57BL/6小鼠结肠炎(A)动物实验示意图;(B)体重百分比(%);(C)小鼠DAI评分;(D)小鼠结肠长度(cm);(E)苏木精&伊红染色(H&E)的结肠病理图(比例尺= 200µ m)和小鼠组织学评分;(F)Claudin-4紧密连接蛋白免疫荧光图(比例尺= 50µ m)。采用单因素方差分析和Dunnett’s检验进行统计学分析。数据显示为平均值±标准误(n = 8)。*p 5.结肠AhR激活对SH抗结肠炎具有重要作用既往研究表明,微生物来源的吲哚衍生物可以通过结合并激活AhR来保护结肠炎,提示SH可能通过富集Alistipes及其代谢物5HIAA来激活AhR,从而改善结肠炎。为了证实这一假说,团队首先检测了AhR下游基因(Cypa1、Cypa2和Cypb1)在结肠中的表达水平。结果显示,5HIAA和SH两种处理均显著上调了Cypa1、Cypa2和Cypb1(图5A-B)基因水平,表明AhR在结肠组织中被激活。随后,团队用AhR抑制剂处理DSS小鼠,以验证AhR信号通路对SH抗结肠炎疗效的贡献。AhR拮抗剂StemRegenin 1基本上消除了5HIAA对结肠炎的改善作用,如体重、DAI、结肠长度、血清IL-22和IL-10水平,以及结肠组织病理学(图5C-H)。AhR拮抗剂消除了SH治疗对体重的有益作用(图5C-H),但对DAI、结肠长度等指标的消除作用明显减弱(图5C-H)。通过对Caco-2细胞的体外实验,进一步验证了AhR信号通路的激活情况。CCK-8检测结果显示,五种浓度的5HIAA对Caco-2细胞都没有细胞毒性作用(图S11A)。虽然5-HIAA处理后Caco-2细胞中AhR的表达没有明显变化,但Cypa1、Cypa2和Cypb1的表达明显增加(图S11B),提示5HIAA部分激活了AhR信号通路。以上结果表明,SH至少大部分通过激活AhR信号通路来缓解结肠炎。图5.AhR抑制剂可削弱SH和5HIAA的抗结肠炎作用(A)5HIAA处理结肠炎小鼠结肠组织中Ahr、Cypa1、Cypa2和Cypb1的相对mRNA水平;(B)SH处理结肠炎小鼠结肠组织中Ahr、Cypa1、Cypa2和Cypb1的相对mRNA水平;(C-D)小鼠体重(C)及体重变化(D);(E)DAI分数;(F)小鼠结肠长度(cm);(G)血清抗炎细胞因子(IL-22和IL-10)水平;(H)结肠组织和苏木精&伊红染色(H&E)结肠病理图(比例尺= 200µ m)。采用单因素方差分析和Dunnett’s检验进行统计学分析。数据显示为平均值±标准误(n = 8)。*p 0.05, **p 0.01, ***p 0.001。AhR,芳香烃受体。
  • 对手机吹口气 就知癌症有没有
    英国科学家声称,以后测癌症就像测酒驾一样简单   在可见的将来,对着手机吹气就可以检查是否患有癌症将不是科幻。据英国媒体4月27日报道,英国一家公司宣称两年内可令上述构想变成现实。   &ldquo 电子鼻&rdquo 嗅出结肠癌   十年前,英国剑桥大学工程系的3名毕业生创立了一家公司Owlstone,专营气味测试仪以帮助石油公司监测污染、协助美国反恐机构追踪爆炸物。然而一年半前,该公司共同创始人之一比利· 博伊尔决定进军医疗领域,利用公司的专利技术制造一款检测癌症的仪器。   去年,Owlstone公司成功推出一款名为Lonestar的吹气检测仪,可利用气味判别结肠癌和普通肠道疾病。   或可代替传统检查   事实上,科学家一直在研究&ldquo 嗅觉标记&rdquo 和各种疾病的关系。作为日常新陈代谢的一部分,人类的身体无时无刻不在产生化学物质散发到空气中去。相比正常细胞,癌细胞的新陈代谢发生变异,会释放出不同气味的化学物质,但这些气味差别过于微弱,人类鼻子无法识别。   Lonestar吹气检测仪形似矮胖版的iPad,上面连接有一根吹气管,它可辨别出极低浓度的特定气味。操作时,将仪器放在一个空气环境恒定的房间里,病人进入房间对着仪器管子吹气,其呼出的气体与数据库中已知的结肠癌气味对比,就可以知道受试者是否健康。英国华威大学的研究人员已成功利用该仪器区分出结肠癌和肠炎患者。   &ldquo 这款设备可在非常早期的阶段诊断出结肠癌。&rdquo 博伊尔称,未来,这种检测仪可能会取代传统的结肠镜检查和大便隐血测试。   将检测仪装进口袋   目前,Owlstone公司正在研究如何把吹气检测仪装进口袋。&ldquo 随着智能手机的快速发展,一些最新手机已经配有温度和湿度传感器。我们需要做的就是,将吹气检测仪的核心部件&mdash 芯片&mdash 装进手机,&rdquo 博伊尔说,&ldquo 这并不难,仅需两年的时间就能实现,我们正在寻求投资。&rdquo
  • 新型无创筛查,博瑞生物助您“肠”久健康
    结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是最常见的严重危害人类健康的恶性消化道肿瘤之一,在世界范围内有很高的发病率和死亡率,根据世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)发布的2020年全球最新癌症负担数据显示,2020年我国结直肠癌新发56万,占所有新发肿瘤的12.2%;死亡数29万,占所有死亡肿瘤的9.5%。 ▲结直肠癌发病人数排名第二 随着人们生活水平的提高以及生活方式的改变,尤其是膳食结构的改变,结直肠癌的发病率日渐提高,严重危害我国居民的健康。 01 肠癌越早干预,获益越大 一般来说,结直肠癌发展需要10-15年时间,我们可以在它癌变前通过早筛来实现有充足的时间发现和治愈。 然而,60~70%的患者在被诊断时发现为中晚期结肠癌,而只有大约10%的患者被发现为早期。美国预防服务工作组(USPSTF)的统计数据显示,如果健康人每年进行定期筛查,可以避免约60%的CRC死亡,平均5年生存率可从46%增加到73%。因此,一种有效的结直肠癌早期筛查方法可以提高5年生存率,从而降低死亡率。 ▲结直肠癌早期干预生存率高 结直肠癌的预后与诊断分期紧密相关,筛查和早诊早治对于提高患者生存率具有重要意义。随着科技的进步,除了便潜血、肛门指检、结肠镜等传统结直肠癌筛查方式外,还有新型的检测方法——人类肠癌基因甲基化检测,就是一项无创结直肠癌筛查技术。 02 甲基化检测技术优势 精准:无检测盲区,特异性达95.9%,早期敏感性达76.6%;早诊:提前发现癌前病变和早期肠癌;无创:无需肠道准备,仅需抽血。 因此基因甲基化检测可以作为肿瘤早期筛查的标记物以及预后评估指标,在临床肠癌筛查中具有巨大潜力。 03 博瑞生物甲基化检测,助力肠癌早筛 深圳博瑞生物提供围绕一体化数字PCR集设备、试剂及配套耗材的解决方案和产品,积极推动结直肠癌的早期筛查。 博瑞生物一体化数字PCR仪 DropXpert S6 博瑞生物数字PCR仪操作流程简便,结果精准且高效,提高“早发现”的能力。将数字PCR应用于基因的甲基化检测,可以大大提高检测的灵敏度和特异性并实现绝对定量。 博瑞生物DropXpert S6操作流程 04 血液基因甲基化检测,让肠癌早筛更精准 博瑞生物人Spetin9、SDC2、SFRP2甲基化检测试剂盒是一款基于一体化数字PCR的快速检测试剂盒。该试剂盒通过三个基因位点甲基化的检测,结合数字PCR定量的准确性,进而用于结直肠癌的早期筛查。 博瑞生物人Spetin9、SDC2、SFRP2甲基化检测试剂盒 结直肠癌早筛对于提高患者的存活率至关重要,数字PCR技术检测相关基因甲基化具有定量准、灵敏度高、重复性好的优势,博瑞生物结合自身技术优点开发出的人Septin9/SDC2/SFRP2位点的甲基化试剂盒,初步验证结果良好,能够为结直肠癌的肿瘤早筛提供新的解决方案。 05 重视结直肠癌的预防 《中国结直肠癌预防共识意见》提到,66%-78%的CRC可以通过以下几点来避免:● 调整饮食习惯● 改变生活习惯● 定期筛查,积极治疗癌前病变 博瑞生物作为数字PCR领域的领军企业,征途不止于肠癌这一个目标,始终秉承“用科技的力量,睿见生命的质量”的理念,向更多癌症的早筛领域孜孜不倦地探索前行,致力于肿瘤筛查创新科技的研发,助力癌症的早发现、早诊断、早治疗。
  • 中国基因测序市场以20-25%增长 行业前景利好
    6月11日,由清科集团、投资界主办的&ldquo 第五届中国医疗健康产业投资与并购大会&rdquo 在上海举办。会上,生命滙医学健康中心创始人陈力就&ldquo 基因测序与细胞治疗产业万亿蓝海&rdquo 展开演讲。 生命滙医学健康中心创始人 陈力   以下为演讲实录:   尊敬的各位来宾各位朋友大家下午好,很简单跟大家分享一下我个人还有过去多少年和我们的合作伙伴还有相应的学术机构,一起学习和探讨一些粗浅的心得。   我过去一共工作了20多年,其中十几年做临床、生物医学研究,后面十几年做管理。所以在总结心得的时候也希望能准确一些。   总体来讲无论基因也好还是细胞治疗也好,概括起来就是三句话:市场需求是最大的 技术准备以及产业化的过程其实也发展的很快 整个行业的前景应该是利好的。   因为这个课题太大了,所以我选择了这当中的三个做一些更详尽的分享,主要是基因检测、免疫细胞治疗和干细胞治疗。   基因检测在过去的中国,最早是从20世纪初就开始了,主要的应用在两个领域,一是农业,和我们的食物相关,到底基因合成的食物,转基因的食物安全还是不安全是另外一个巨大的话题,今天就先不涉及了,但它确实是应用的一个领域。另外是医疗和健康,今天我们注重在健康方面的探索。   现在整个中国的基因市场在小几十亿,2020年左右预测差不多100亿人民币左右。在下一个领域是免疫细胞药物治疗的现状,整个免疫细胞应该说科研的发展和应用的发展都围绕着肿瘤,应该说都是围绕肿瘤来进行的,因为这是疾病导致死亡排在第一的恶性疾病。目前在全球已经有了几个用免疫细胞治疗癌症的药物,通过了美国FDA的批准或者欧盟FDA的批准,也包括日本的药物上市。因此整体目前在免疫细胞治疗癌症药物的市场上已经有小几十亿美金的市场,预计将来全球免疫细胞治疗癌症的整个市场应该达到250亿美金左右。   干细胞是另外一个现在的热门话题,好像从去年到今年凡是健康领域里面相关的领域,无论做哪一个行业的,如果不说点跟干细胞相关的领域都不好意思说自己是做医疗健康的。干细胞领域是一个很成熟的技术了,现在分享的是另外一个也是最接近临床应用的,现在全球已建立了数百家干细胞治疗研究中心。刚才讲的是目前这三个领域的现状,到底技术准备好了没有,以及商业化的价值到底多么成熟,我们可以再仔细看一看。   首先让我们看一下基因,其实整个基因测序,是经过了四个时代,那么现在我们用的最多的是基因芯片的测序技术,目前造价还是相对比较高的。应该说最早的基因测序是被运用在科技服务,这个大致已经在未来,是目前占到最主要的一个产业方向。那么未来可能会发展到差不多一百亿人民币的目标市场,什么叫科技服务呢?就是由基因测序作为服务的提供上,为一些做科研的人员提供包括做农业科研和医疗科研的一些人员,作为他们的科研手段当中的一部分,来去进行。当然不仅是包括给他们做基因方面的测序,也包括提供全套的相关解决方案,这是目前最成熟的市场,我们叫科技服务。   接下来是还有已经开始基因测序从科技服务逐渐转向医疗服务,这是一个更大市场,差不多估计在一千亿人民币左右,我相信在座很多女士都做过像宫颈癌的筛查还有产前的筛查,比如怀孕以后尤其高龄产妇到底有没有先天的疾病,这个是比较早期的医疗的基因测序方面的服务。将来整个这一块有望达到一千亿人民币左右,目前产业化的转化还不算特别理想,最主要的原因是整个基因芯片的测序还是价格比较昂贵的手段,因此还比较难做到未来希望展望的下一个服务阶段,叫人人服务。对这个人人服务的基础就是通过新一代的高通量的基因测序的技术,它能大大的降低基因测序的成本,同时大大提高它的准确性,而且能用很快的速度搜集大数据的基础信息,从来对生物信息的分析,并且给出一些指导意义的话,能更加的高效,能让大众老百姓所能负担得起。因此我们把它定位&ldquo 人人服务&rdquo 。这一块的目标市场将来有一万亿人民币,这应该还是一块刚刚看得见曙光的时刻,因为整个高通量测序基因也是刚刚开始。到了那一天希望每一个人都能通过基因测序能预测疾病的风险,在诊断的过程当中用到基因的手段更加精确地诊断,更重要的在未来的药物应用方面也能更加的个性化。   今年奥巴马板颁布了一个国策,&ldquo 精准医疗&rdquo ,基因测序是一个重要的依托。说到这如果不是学医的朋友可能不太明白是什么,分享一个案例。美国一个著名的医学杂志发表过一篇文章,如果用基因测序参与健康管理的话,他们观察了一群人,发现定期的适量服用阿司匹林能把结肠癌的风险降低30%,肯定是个利好消息,因为阿司匹林不是昂贵的药,老百姓都吃得起。但他们在做临床研究的时候同时发现,有9%的人当他拥有特殊基因的时候,这个对他来说是没有效的,最关键的还有4%的如果在基因表达有特殊性的话,服用阿司匹林不仅不能预防结肠癌,还会增加结肠癌的风险。因此可以看到相同都是服用阿司匹林大部分人能降低结肠癌风险30%人,有一部分人没效,有一部分人甚至增加,那么到底该不该吃,就要用基因测序的方法来判断,这就是精准医疗。   从免疫细胞的历史来讲,整个历史都是围绕肿瘤的治疗发展的包括非特异性的免疫刺激,癌症疫苗等等,标红的这些是目前最热的刚刚被FDA批准或者将被批准的免疫治疗的药物,因此整个免疫细胞治疗肿瘤的市场,我们期待未来差不多在250亿美金左右,应该能期待60%左右的肿瘤都能通过免疫细胞的治疗得到一个很好的结果。因此它是在肿瘤治疗方面基于手术、放疗、治疗和靶向药物治疗之后很重要的新型技术。   也因此我们很多的业内人士把免疫细胞治疗癌症看成未来的希望,看到2011年的诺贝尔奖颁给了这个领域,其中2013年免疫细胞治疗肿瘤被《自然》杂志评为十大年度突破之首。很多大药厂也纷纷投入了非常多的科研经费在这方面的药物研发,期待能通过免疫细胞治疗在癌症治疗领域得到很好的突破。其实免疫细胞不仅仅是能治疗癌症,它其实也能预防癌症,同时大大提高人们对疾病,还有对很多的亚健康状态的抵抗能力。这个是我们跟日本东京大学一个教授,一起看的临床追踪。他们做了八年的追踪,如果给自体输入经过扩增的NK细胞,能把癌症发生率降低86.7%,因此免疫细胞的治疗,应该说目前已经开始,不仅是从癌症的治疗,会走向整体健康的提升。核心就是把健康的免疫细胞提取出来,在体外做大量的扩增再输回去。因为人在20岁左右的时候免疫力达到高峰,40岁的时候只有20岁时候的50%,因此做自体免疫是抵抗疾病包括恶性肿瘤一个很重要的方法。   间充质干细胞,它的应用领域从神经系统、自身免疫性疾病像红斑狼疮、类风湿性关节炎,都已经有很好的疗效,还包括糖尿病、心脑血管疾病、骨骼修复等等。间充质干细胞的安全性,最标志性的文献是美国一篇很著名的杂志,2012年发表的,得出的结论间充质干细胞在使用的时候除了少量短暂发热之外没有任何的重度的副作用,因此证明了它的安全性。全球大概已经有5个国家批的8个药用于间充质干细胞来做心肌梗塞、骨的修复、造血修复、退行性关节炎等等的治疗。   最后说一下市场的前景,从基因测序来讲随着成本的降低、准确性的提高,将来越来越多的基因测序会被用到疾病的预防、诊断和治疗过程当中,也就是精准医疗的过程当中,期待2018年的时候全球整个基因治疗的市场达到差不多1117亿美金。   整个中国其实是基因测序市场发展最快的国家之一,从2012到2017年,每年的市场增长率大概20%~25%左右。免疫细胞治疗,在政策层面我们现在国家定为第三类医疗技术的新型治疗,但相对来讲技术还比较落后,主要用的是像DC、CIK这些相对落后的免疫细胞治疗技术。大概前年整个市场是10~15亿左右,期待2017年的时候差不多到50~70亿左右。   干细胞的应用应该说代表着一个国家在生物科技和生命健康领域一个全国的标志性的水准,因此一个干细胞到底发达不发达,应该说是科技国力的象征,也是现在中国政府大力支持的领域。现在干细胞治疗的领域是635亿人民币左右,到2018年应该能突破千亿。其中无论在糖尿病、重症肝病、肝功能不全,包括老年的退行性病变,免疫性疾病方面都有很好的高效。期待2025年干细胞移植治疗潜在需求,预计将达到1千亿人民币。   总结一下,以基因检测为基础,利用新兴的免疫细胞和干细胞治疗技术,配合传统的医疗手段和生活方式的干预,达到精准医疗的目的,造福人类健康,推动产业发展。谢谢。
  • 国内溃疡性结肠炎(UC)治疗研究进展|流式、显微镜、NGS等助力
    仅在2024年7月份,国内就有来自中国科学院过程工程所、清华大学以及中国科学院上海药物研究所的科研团队针对溃疡性结肠炎治疗药物各自发表研究成果见刊,笔者特别整理供大家学习了解。溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)是一种慢性炎症性肠道疾病,其特征是长期炎症,临床表现包括腹泻、粪便中带黏液或血,慢性患者患结直肠癌的风险增加。在全球发病率日益上升,尤其是在亚洲和非洲等许多新兴工业化地区。目前可采用手术的方法或使用皮质类固醇、氨基水杨酸和抗生素等传统药物治疗UC,但这些药物存在严重的不良反应,且成本较高,只能在短期内缓解病情,无法实现疾病治愈和长期的预防。在临床上,阿米洛利类药物用于治疗轻至中度UC患者,但30%的患者要么完全没有反应,要么随着时间的推移逐渐失去临床疗效。虽然糖皮质激素可以缓解中至重度UC患者的症状,但由于副作用的风险,它不是长期解决方案。鉴于上述不令人满意的治疗结果,15%的UC患者(诊断后20年内)不得不接受结肠切除术。因此,研究人员一直在寻求治疗UC的高效新方法。氧化应激是UC干预的关键致病因素研究发现,氧化应激是UC干预的关键致病因素。作为氧化应激的关键信号分子,过量的活性氧(ROS)可触发炎症级联反应,降低ROS水平已被证明有能力恢复氧化还原稳态并预防许多炎症性疾病的恶化。对于溃疡性结肠炎患者来说,他们的肠道微环境活性氧(ROS,Reactive Oxygen Species)较高,这会引起免疫紊乱。研究涉及技术手段流式细胞仪、共聚显微镜、PCR、NGS、小动物活体成像技术、类器官技术等 发表期刊:Cell Host & Microbe 论文题目:Engineered probiotic ameliorates ulcerative colitis by restoring gut microbiota and redox homeostasis 研究团队:中国科学院过程工程所生物药制备与递送重点实验室马光辉院士/魏炜研究员团队与北京大学第一医院崔一民教授团队合作该研究基于机器学习和临床发现,证实了溃疡性结肠炎(UC)患者乳杆菌丰度降低,氧化应激增加,这与炎症严重程度相关,在此基础上设计并创建了嵌合硒点的工程化益生菌制剂,通过协同恢复肠道菌群稳态和氧化还原稳态,安全高效地改善溃疡性结肠炎的症状。益生菌是溃疡性结肠炎 (UC) 的潜在治疗方法,但其疗效经常受到限制黏附和活动的胃肠道疾病的影响。在这里,我们使用机器学习和生物信息学来确认 UC 患者的乳酸杆菌属患病率降低,氧化应激增加,这与炎症严重程度相关。因此,团队开发了一种基于益生菌的治疗方法,可协同恢复肠道氧化还原和微生物群稳态。干酪乳杆菌 (Lac) 被诱导形成细胞周膜,为超小但高活性的硒点 (Se-Lac) 的空间受限结晶提供多糖网络。口服后,嵌入硒点的细胞周膜可有效增强乳酸细胞的胃酸抵抗力和肠黏膜粘附性。在病变部位,硒点可清除活性氧,而乳酸可调节肠道微生物群。在多种小鼠模型和非人类灵长类动物中,这种疗法可有效缓解炎症并减少结肠损伤,因此有望成为 UC 治疗药物。相关论文信息:https://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931-3128(24)00287-7 发表期刊:Science Advances 论文题目:“Two-birds-one-stone” oral nanotherapeutic designed to target intestinal integrins and regulate redox homeostasis for UC treatment 研究团队:清华大学黄龙是第一作者,清华大学邢新会教授、张灿阳副教授和王怡助理教授担任共同通讯作者。该团队研发出一种“一石二鸟”的口服纳米药物,它能精准靶向、并能有效调控病灶免疫微环境,从而让溃疡性结肠炎得到快速、安全的治疗。本次设计的靶向递送体系分为两个核心模块——活性氧清除模块与靶向模块。这两者彼此相辅相成,能够实现体系靶向炎症部位和原位清除活性氧的双重功效。在机制研究上,他们从免疫调控和肠道环境调控两方面,揭示了治疗溃疡性结肠炎的深层机制。结合流式细胞术、Confocal、聚合酶链式反应等分子生物学手段,以及结合 16S 和代谢组学等生物信息学分析技术,课题组将两方面机制通过肠道代谢物联系起来。借此找到了调控免疫、以及修复肠屏障的关键菌群和关键代谢物,系统性地揭示了益生菌治疗溃疡性结肠炎的机理机制。从而为益生菌体系的设计、胃肠道疾病以及免疫紊乱类疾病的治疗,提供了新思路和新方法。设计高效的口服纳米治疗剂,具有针对胃肠道炎症部位的特定靶向功能,用于治疗溃疡性结肠炎 (UC) 是一项值得关注的挑战。在此,我们专注于探索一种特定的靶向口服纳米疗法,作为炎症定向定位和氧化还原稳态调节的“一石二鸟”,从而实现 UC 治疗的“一箭双雕”效果。我们设计的纳米治疗剂 OPNs@LMWH(氧化敏感的低分子量肝素 ε-聚赖氨酸纳米颗粒)同时表现出特定的主动靶向作用和治疗效果。我们的结果表明,OPNs@LMWH 具有较高的整合素 αM 介导的免疫细胞摄取效率,并优先在发炎组织中积累。我们还通过改善氧化应激和抑制炎症相关信号通路的激活,同时模拟炎症,证实了其在小鼠结肠炎治疗实验中的有效性。相关论文信息:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado7438#tab-contributors 发表期刊:Journal of Medicinal Chemistry论文题目:The First Discovery of Marine Polyoxygenated Cembranolides as Potential Agents for the Treatment of Ulcerative Colitis研究团队:中国科学院上海药物研究所天然药物研发中心研究员郭跃伟/李序文团队联合代谢疾病研究中心研究员李佳团队该研究对海洋软珊瑚中典型西松烷二萜类分子进行了定向挖掘和系统构效关系分析,并对抗炎机制和体内抗溃疡性结肠炎(UC)药效评价做了深入研究,充分展示了海洋天然产物—西松烷内酯可作为治疗溃疡性结肠炎药物的候选分子。研究人员从中国南海软珊瑚Sinularia pedunculata中分离出31个西松烷二萜(包括21个西松烷内酯),含6个新化合物。值得关注的是,大样本量且结构多样的西松烷二萜为后续系统构效关系分析提供了坚实基础。为系统研究西松烷二萜的潜在抗炎功效,研究人员测试发现,具有α,β-不饱和内酯的西松烷二萜普遍具有显著的生物活性,而内酯片段是重要的活性来源。此外,C-11位的β取代显示出更好的活性,而在C-4至C-8的氧化对活性帮助不大,甚至可能导致活性丧失。值得注意的是,化合物8和9表现出最优的抗炎活性,可显著抑制多种促炎细胞因子的转录和分泌。研究团队研究了两者的作用机制,并在葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠急性溃疡性肠炎模型中进行进一步探索。结果表明,化合物8和9可以有效缓解结肠炎症,显著降低疾病活动指数评分及H&E组织病理学评分,同时抑制结肠中炎症细胞因子的表达,改善肠道屏障的完整性。相关论文信息:https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.4c00950
  • 河南首个公司制基因抗癌药物实验室落户南阳市
    4月23日,今凯基因药物实验室(南阳)有限公司在郑州召开新闻发布会,宣告该实验室正式成立并落户我市高新技术开发区,成为我省首个公司制基因抗癌药物实验室。   作为我省首个孵化器式实验室、首个风险投资直接介入基础研究的实验室,今凯基因药物实验室(南阳)有限公司,荟萃了一批美国、中国等在基因抗癌药物研究领域的全球知名科学家。实验室带头人、美国基因科学家窦德献博士原籍社旗县。该实验室采用“利用人体自身智慧”系统解决癌症的新理论和方法,开发出来的药物能抑制多种癌细胞,包括肺癌、胰腺癌、结肠癌、前列腺癌、乳腺癌等,是一种有针对性摧毁癌组织的高效抗肿瘤药物。   目前,该公司研制的药物已基本完成实验室部分,即将进入临床试验。今凯基因药物公司制实验室建立后,将大大缩短“从技术到商品”这一过程。
  • 癌症检测新方法:验血可测出癌细胞
    导读:美国研究人员找到检验癌症的新方法,让医生通过探测血液中是否有癌细胞,确定病人的情况。此法能在十亿个健康血细胞中探测到单个“离群”的癌细胞。   找出新方法的波士顿研究组将同药剂公司强生(Johnson & Johnson)合作,推广此新的癌症诊断方法。美国四所大规模的癌症中心将在今年开始试用这个还处于实验阶段的新法。此法广为应用后,将彻底改变乳腺癌、前列腺癌、结肠癌和肺癌等多种癌症的诊断和治疗。   参与研发此项检验方法的马萨诸塞州总医院癌症中心主任哈伯说:“这如同是液态的切片检查(biopsy)”,用此法既可避免疼痛的切片检查,又较定期的成像扫描(imaging scan)检查,更方便医生监控病患的状况。   目前,好些病人是通过针刺切片,确定细胞是否出现癌病变,但此法无法让医疗人员掌握足够的样本,确认肿瘤是何种基因所诱发,生长途径为何。通常,医生是让病人接受药物或放射线治疗,等待两个月后,再作断层电脑扫描(CT scan),看肿瘤是否缩小。可是,有些病人可能等不及医生确定下一个疗法。   哈伯解释道:“若你能迅速地把它找出来,‘确定药物有效’,就能继续使用,‘确定药物无效’,就试别的疗法。”   研究组在报告说,检验人员是使用布满7万8000个细点的微型晶片,进行检验,这些有如实验室玻片(lab slide)的晶片上的细点,就有如牙刷刷毛尖端的细点一般。细点上有能同癌细胞结合的抗体(antibody),当血液流过晶片时,癌细胞就会粘在细点上。   参与晶片设计工作的哈佛大学生物工程师托纳说,此检验方式,能在十亿个以上的细胞当中,找出一个单一的癌细胞。他补充道,研究组之所以能确实此比例,是因为他们把癌细胞混入健康的细胞中,再用晶片去找出来。
  • 科学家研发出可探测癌症的电子鼻
    以色列海法理工大学化学工程学院纳米技术研究所的霍萨姆海克博士领导的研究小组,开发出一种可以探测早期癌症的电子鼻。临床试验显示,这种电子鼻可准确探测出肺癌、乳腺癌、前列腺癌和结肠癌4种癌症的类型和位置,还能区别出癌症患者和健康人。   科学人员是仿照狗的嗅觉功能研制出这种电子鼻的。研究发现,狗具有区别恶性肿瘤分子的能力。当癌变分子从患者血液到达肺部并被呼出体外时,狗通过“嗅”患者呼出的气体,就能发现早期癌症。这种人造电子鼻就是基于这一原理制造的,它实际上是一个与狗的嗅觉器官非常类似的纳米传感器。   共有177名20岁至35岁的志愿者参加了测试,他们中有健康人,也有癌症患者。研究人员用这种电子鼻探测他们呼出的气体,然后探测数据经先进的算法语言进行处理。结果显示,电子鼻区分癌症种类及患者和健康人的准确率达92%。   海克博士表示,上述4种癌症几乎占致命癌症的一半,对人类健康威胁极大。他们研发的这种纳米传感器具有探测肿瘤中微量化学物质的能力,既可用于发现早期癌症,也可对患者的治疗情况进行监测。利用这一技术,将来还可开发出价格便宜的便携式癌症早期诊断装置。
  • Nature子刊 | 神奇!中国农业大学赵婧等人首次发现喝绿茶抗癌的机理
    绿茶中的表没食子儿茶素没食子酸酯 (EGCG) 可诱导癌细胞凋亡,但其潜在的分子机制仍知之甚少。 近期,伦斯勒理工学院王春雨团队(中国农业大学为第一单位,赵婧为该文章的第一作者)在Nature Communications 在线发表题为“EGCG binds intrinsically disordered N-terminal domain of p53 and disrupts p53-MDM2 interaction”的研究论文,该研究使用 SPR 和 NMR,报告了 EGCG 与肿瘤抑制因子 p53 之间的直接相互作用(KD = 1.6 ± 1.4 μM),其中无序的 N 末端结构域(NTD)被确定为主要结合位点(KD = 4 ± 2μM)。 大规模原子模拟(100 μs)、SAXS 和 AUC 表明 EGCG-NTD 相互作用是动态的,EGCG 导致出现紧凑束缚构象的亚群。EGCG-p53 相互作用破坏了 p53 与其调节性 E3 连接酶 MDM2 的相互作用,并在体外泛素化测定中抑制了 MDM2 对 p53 的泛素化,可能稳定了 p53 的抗肿瘤活性。 总之,该研究工作提供了对 EGCG 抗癌活性机制的见解,并通过与小分子的动态相互作用将 p53 NTD 确定为癌症药物发现的靶标。 近年来,以饮食为基础的癌症预防和治疗受到了相当大的关注。绿茶是一种世界范围内流行的饮料,据报道对各种类型的癌症具有抑制作用,例如乳腺癌、肺癌、前列腺癌和结肠癌。绿茶对癌症的大多数化学预防作用归因于多酚化合物,其中表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)是最重要的。EGCG占绿茶中儿茶素的50-80%。一杯冲泡的绿茶 (240 mL) 中含有 200–300 mg 的 EGCG。通过喝杯绿茶或服用 EGCG 片剂,可以达到 0.1–1 μM EGCG 的血清浓度。EGCG 的抗癌作用已在流行病学、细胞培养和动物研究以及临床试验中得到证实。 Nakachi 和 Imai 进行的一项为期 10 年的前瞻性研究报告说,与每天饮用 3 杯以下绿茶的人相比,每天饮用超过 10 杯绿茶的人患癌症的风险降低。最近,Shin 等人在韩国的一项随机临床试验中发现,绿茶提取物可将结直肠腺瘤的复发率降低 44.2%。在体外,EGCG 被证明可促进多种人类癌细胞系的细胞生长停滞并诱导细胞凋亡,包括前列腺癌细胞、表皮样癌细胞、膀胱癌细胞和结肠癌细胞。EGCG 以相似的亲和力和结合位点结合全长 p53 和 NTD,由 SPR 和 STD NMR 确定(图源自Nature Communications ) 在小鼠体内,口服绿茶或静脉注射纯化的 EGCG 可抑制血管生成并抑制实体瘤的生长。在分子水平上,EGCG 已被证明与癌症相关蛋白相互作用,例如葡萄糖调节蛋白 78 (GRP78) 和 Ras-GTP 酶激活蛋白 SH3 结构域结合蛋白 1 (G3BP1),具有大约 μM 的亲和力。 在 EGCG 诱导的细胞凋亡和细胞生长停滞中,发现 p53 起重要作用。p53,通常被称为“基因组的守护者”,是一种重要的肿瘤抑制因子,在超过 50% 的人类癌症中发生突变。p53 促进细胞周期停滞或细胞凋亡,作为对细胞应激刺激的反应,例如氧化应激、癌基因激活和 DNA 损伤。作为转录因子,p53 受到严格调控,半衰期短。p53 蛋白在健康哺乳动物细胞中通常通过连续泛素化和随后的降解维持在低水平。 在细胞应激下,p53 的泛素化被抑制,p53 被稳定。然后 p53 在细胞核中积累并开启靶基因的表达,从而触发细胞周期停滞、细胞凋亡和 DNA 修复过程。除了作为转录因子,p53 还可以转移到细胞质或线粒体。p53 直接与抗凋亡蛋白如 Bax 和 Bcl2 相互作用以诱导细胞凋亡,并且还参与 EGCG 的抗衰老作用。 全长 p53 由 N 末端结构域 (NTD)、DNA 结合结构域 (DBD)、四聚结构域 (TET) 和 C 末端调节结构域 (REG) 组成。NTD进一步分为两个转录激活域(TAD1和TAD2)和一个富含脯氨酸的域(PRD)。NTD 是一种本质上无序的蛋白质 (IDP),并与许多蛋白质相互作用,充当细胞信号传导的枢纽。NTD 不仅是反式激活所必需的,而且还与 MDM2 结合以介导 p53 的泛素化和降解。EGCG 通过与 p53 的 N 端结合来破坏 p53-MDM2 的相互作用(图源自Nature Communications ) 独立于泛素化,MDM2 还通过阻止一般转录因子与 NTD 结合来抑制转录。EGCG 对人类癌细胞的凋亡作用与其干扰 MDM2 介导的 p53 泛素化有关。据报道,EGCG 还可以稳定 p53,增加关键丝氨酸残基的磷酸化。在最近的一项研究中,EGCG 从 2295 种植物化学物质库中被鉴定为 p53-MDM2 相互作用的抑制剂。然而,EGCG 如何破坏 MDM2-p53 相互作用的分子机制尚不清楚。 在这项工作中,证明了 EGCG 和 p53 之间的直接结合,由 p53 的 NTD 介导。该研究表明 EGCG-p53 相互作用破坏了 p53 与 MDM2 的相互作用并抑制 p53 的泛素化,可能稳定 p53 的抗肿瘤活性,为 EGCG 的抗癌作用提供结构机制。 参考消息:https://www.nature.com/articles/s41467-021-21258-5
  • 呼气就能测肺癌?英国将对新仪器进行临床试验
    剑桥大学的一家分支公司&ldquo 欧尔斯通&rdquo 开发的这台&ldquo 肺癌显示检测器&rdquo 用于检查呼气中的化学物质,从而显示患者是否可能患有肺癌。 尽早诊断可以提高肺癌患者的存活率。   据外媒报道,英国的国民保健系统(NHS)医院即将进行肺癌呼气检测的临床试验。   剑桥大学的一家分支公司&ldquo 欧尔斯通&rdquo 开发的这台&ldquo 肺癌显示检测器&rdquo 用于检查呼气中的化学物质,从而显示患者是否可能患有肺癌。该公司的一名创办人比利· 博伊尔说,这台手提器材可能在两年内提供给家庭医生使用。   他说,该公司的科技原本用于检测爆炸品,后来开始研究用于医学用途是因为他的妻子两年前罹患结肠癌,在去年圣诞节病逝,终年36岁。   博伊尔说,人体产生化学物质一般都很正常,但是癌症或其他疾病的细胞一旦出问题,会开始产生不同的化学物质。所以,修改芯片的软体程序,探测这些不同特性的不同化学物质,可以探测出一系列的不同疾病。   他说,期望他们的工作可以为全国保健系统节省24500万英镑,更重要的是挽救一万条性命。   他希望有关科技可以尽早诊断出患者的肺癌情况。在英国每年有3万5千多人死于肺癌,存活率很低,原因是很多病例诊断出的时候已经属于末期癌症。   目前该公司已经有一台桌面版本的&ldquo 呼气分析仪&rdquo ,将用于临床测试。   去年,包括来自利物浦大学一个小组的研究人员发现,细胞发出的气体有轻微的基因变异,他们认为利用呼气来诊断肺癌在理论上是可行的。
  • 岛津联手神户大学等开发出大肠癌早期筛查方法
    岛津制作所与神户大学研究生院医学研究科以及国家癌症研究中心联手,利用三重四级杆气质联用仪的代谢组学分析技术,通过对血液中的代谢物进行综合分析,开发出了能够在大肠癌早期阶段及时诊断的最新筛查方法。该研究结果已刊登在2月4日的美国科学杂志《Oncotarget》的电子期刊上。【研究成果概况】神户大学的吉田准教授小组于2012年使用基于气相色谱质谱联用仪(GC-MS)的临床代谢组学分析技术,对大肠癌患者和正常样品的血清进行分析,开发出4种可用于大肠癌代谢物标记以及基于这些代谢物标记的高可靠性诊断预测方法。该预测方法虽然较以往的基于CEA及CA 19-9等肿瘤标记物方法有更高的实用性,但作为筛查方法在灵敏度、特异性方面还不够完善。岛津制作所结合高速扫描控制技术(ASSP)和Smart MRM技术独创了高速、高灵敏度GC/MS/MS技术。岛津制作所和神户大学组成的共同研究小组使用该技术,开发出了更高精度的血浆代谢物定量分析手法。采用这种手法,对国立癌症研究中心所保存的临床信息明确的600个以上的标本进行分析,最终开发出了高性能的筛查方法。通过对患者及正常人样本血浆中的代谢物进行综合分析,发现了8种多生物标记物可以用于大肠癌诊断(丙酮酸,乙醇酸,色氨酸,棕榈油酸,富马酸,鸟氨酸,赖氨酸,3-羟基异戊酸)。制作出基于这8种代谢物数据的灵敏度、特异度指标均高于96%的大肠癌诊断预测方法。并且,经确认,最新开发的诊断预测方法对于处于阶段0和阶段1的早期大肠癌患者也获得很高的灵敏度。 本研究由日本医疗研究开发机构(AMED)的医疗领域研究成果开发事业尖端分析测试技术/仪器开发计划(开发课题名称《全自动超早期大肠癌检查诊断系统的实用化》,组长:岛津制作所分析测试仪器事业部经理尾岛典行 副组长:神户大学研究生院医学研究科副教授吉田优)协助开展。 ※科学技术振兴机构研究成果开发事业(尖端分析测试技术、仪器开发计划)于2013年采纳,2015年4月AMED接管。 论文信息:Shin Nishiumi*, Takashi Kobayashi*, Shuichi Kawana, Yumi Unno, Takero Sakai, Koji Okamoto, Yasuhide Yamada, Kazuki Sudo, Taiki Yamaji, Yutaka Saito, Yukihide Kanemitsu, Natsuko Tsuda Okita, Hiroshi Saito, Shoichiro Tsugane, Takeshi Azuma, Noriyuki Ojima, Masaru Yoshida: Investigations in the possibility of early detection of colorectal cancer by gas chromatography/triple-quadrupole mass spectrometry,(http://www.impactjournals.com/oncotarget/index.php?journal=oncotarget&page=article&op=view&path%5B%5D=15081&path%5B%5D=48221)Oncotarget Advanced Publications 2017 (Oncotarget网站链接)DOI :10.18632/oncotarget.15081 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。 岛津微信平台
  • 文献速递ㅣ常用静脉麻醉药丙泊酚或致肿瘤侵袭/转移增加
    ● 快讯近日,上海市第十人民医院精神心理科主任、同济大学医学院麻醉与脑功能研究所常务副所长申远教授与美国哈佛大学麻省总院老年麻醉实验室主任谢仲淙教授的合作团队,历经两年的探索研究,证实常用静脉麻醉药丙泊酚(propofol)或使肿瘤侵袭/转移增加。相关论文于2021年7月15日在《先进科学》(Advanced Science,IF:16.08)在线发表。麻醉药物广泛应用于外科手术或相关临床检查,然而长久以来,麻醉药物对患者脑功能和肿瘤复发转移的影响一直存在争议。 对此,上海市第十人民医院精神心理科主任、同济大学医学院麻醉与脑功能研究所常务副所长申远教授与美国哈佛大学麻省总院老年麻醉实验室主任谢仲淙教授的合作团队,通过一系列体内、体外实验,从分子、蛋白、组织等多层面证实,常用静脉麻醉药丙泊酚(propofol)或使肿瘤侵袭/转移增加。 研究人员以结肠癌细胞为主要研究对象,通过对小鼠尾静脉注射结肠癌细胞的同时注射丙泊酚进行建模,模拟临床围术期中丙泊酚与血管内循环肿瘤细胞接触的过程。小鼠实验结果说明,丙泊酚有可能增加结肠癌细胞的侵袭转移潜能,造成肺部远处转移(见图1)。图1|标准剂量(standard-dose)丙泊酚促进结肠癌细胞在小鼠肺部的转移丙泊酚是一种γ-氨基丁酸 ( γ-Aminobutyricacid,GABA ) A受体(GABAaR)激动剂。那么,丙泊酚促进结直肠癌肺转移的作用是否是通过激动GABAaR实现的呢? 研究团队紧接着使用另一种GABAaR特异性激动剂Muscimol体外预处理肿瘤细胞后再注射入体内,同样也在小鼠肺部也发现了肿瘤转移灶的增加,初步锁定了GABAaR在其中的作用。 接下来,研究人员采用同样的体外预处理方法观察了更多肿瘤细胞,包括肺癌、子宫内膜癌细胞等,发现相对于对照组,丙泊酚能使更多的肿瘤细胞黏附到血管内皮细胞,并伴随更大的伸展面积和更多的黏着斑形成。 研究人员据此进一步锁定了研发抗癌药物的重要靶标、同时也是介导细胞黏附的重要原癌基因——Src激酶。研究表明,丙泊酚通过激活肿瘤细胞中的 GABA 受体,减少TRIM21 ,从而增加细胞粘附相关的蛋白Src的表达,增强肿瘤细胞与血管内皮细胞的粘附和伸展,从而促进肿瘤在小鼠肺内转移。抑制 Src 则可以减弱丙泊酚促进肿瘤转移的作用。 综上所述,丙泊酚可能通过调节GABAaR/TRIM21/Src信号通路促进肿瘤细胞在肺部的转移(见图2)。图2|丙泊酚可能通过调节GABAaR/TRIM21/Src信号通路促进肿瘤细胞在肺部的转移这一发现进一步证实了常用静脉麻醉药丙泊酚或致肿瘤侵袭/转移增加,对于麻醉学、肿瘤学和外科学等领域均具有非常重要的临床意义。文献链接:https://doi.org/10.1002/advs.202102079注博鹭腾助力科研实验本研究中活体成像结果由广州博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄
  • 烟的致癌作用
    吸烟会引起的不良反应及原因 有些人吸烟会引起头晕,恶心,ELISA试剂盒面色发黄等症状,严重者甚至站立不稳等。原因大约有三点,尼古丁中毒,缺氧及过敏症状。尼古丁中毒主要由于吸烟过量导致,通常是老烟枪面对的问题,情况严重时会猝死或引发心脏病等;而对于吸烟新手来说由于吸烟导致吸入一氧化碳,从而引起大脑缺氧,应及时呼吸新鲜空气严重时吸氧;而有些人对于香烟中含有的尼古丁与烟焦油等成分有过敏反应,就算吸入量不是很大也会有很严重的反应,因个人体质而异,最好及时就医。 香烟点燃后产生对人体有害的物质大致分为六大类: (1)醛类、氮化物、烯烃类,这些物质对呼吸道有刺激作用。 (2)尼古丁类,可刺激交感神经,引起血管内膜损害。 (3)胺类、氰化物和重金属,这些均属毒性物质。 (4)苯丙芘、砷、镉、甲基肼、氨基酚、其他放射性物质。这些物质均有致癌作用。 (5)酚类化合物和甲醛等,这些物质具有加速癌变的作用。ELISA试剂盒 (6)一氧化碳能减低红血球将氧输送到全身去能力。致癌作用 吸烟致癌已经公认。流行病学调查表明,吸烟是肺癌的重要致病因素之一,特别是鳞状上皮细胞癌和小细胞未分化癌。吸烟者患肺癌的危险性是不吸烟者的13倍,如果每日吸烟在35支以上,则其危险性比不吸烟者高45倍。吸烟者肺癌死亡率比不吸烟者高10~13倍。肺癌死亡人数中约85%由吸烟造成。吸烟者如同时接触化学性致癌物质(如石棉、镍、铀和砷等)则发生肺癌的危险性将更高。烟叶烟雾中的多环芳香碳氢化合物,需经多环芳香碳氢化合物羟化酶代谢作用后才具有细胞毒和诱发突变作用,ELISA试剂盒在吸烟者体内该羟化酶浓度较不吸烟者为高。吸烟可降低自然杀伤细胞的活性,从而削弱机体对肿瘤细胞生长的监视、杀伤和清除功能,这就进一步解释了吸烟是多种癌症发生的高危因素。吸烟者喉癌发病率较不吸烟者高十几倍。膀胱癌发病率增加3倍,这可能与烟雾中的β-萘胺有关。此外,吸烟与唇癌、舌癌、口腔癌、食道癌、胃癌、结肠癌、胰腺癌、肾癌和子宫颈癌的发生都有一定关系。临床研究和动物实验表明,烟雾中的致癌物质还能通过胎盘影响胎儿,致使其子代的癌症发病率显著增高。
  • 质谱成像新技术推动癌组织分析进入数字时代
    在癌症研究领域,质谱成像(MSI)技术是前景广阔,但目前该技术的运用还受原始数据预处理、图像精确度及图像识别能力等诸多问题的限制。   现在,来自英国帝国理工学院(Imperial College London)的研究人员在《PNAS》杂志上报告称,他们开发出了一种新方法,可有效解决上述问题。新方法将改变病体组织的检测方式,从而推动癌症组织分析进入数字时代。   质谱成像技术主要是利用质谱直接扫描生物样品,分析化学成分在细胞或组织中的结构、空间与时间分布信息。这种成像方法不局限于特异的一种或几种蛋白质分子,可在生物组织样本中找到每一种蛋白质分子,并提供它们在组织中空间分布的精确信息。早在几年前,就有科学家提出利用该技术来确定生物组织类型的构想,但却一直没有设计出实用有效的方法。   而这项最新方法利用解吸电喷雾电离技术来优化数据预处理,提高图像精确度,并通过提取生物组织特定的分子印记来强化不同生物组织类型的生化特性,以增强图像识别能力。   研究人员表示,利用新开发的集成生物学信息平台,可将质谱成像技术获得的大量人体组织的具体信息数据,用于构建各种类型的组织数据库。通过多样本分析,并与传统的组织学分析结果进行比较,计算机就可以学习识别不同类型的组织,从而使癌变组织的解析变得相对简单高效。他们将自己设计的工作流程用于直肠结肠癌组织的检测,效果良好。   与标准组织学动辄几周才会得出完整结果的检测手段相比,利用质谱成像技术进行单一检测,仅需几小时即可获得更详尽的信息,不仅会显示组织是否发生癌变,还会显示癌症是哪一种类型和亚型。这些信息对于医生们选择最有效的治疗方法十分重要。   研究人员指出,自 19 世纪后期染色技术用于显示组织结构以来,对组织病理学样本的分析方法鲜有变化。直到今天,染色法依然是医院组织学分析的主流手段,并且变得越来越复杂,耗费也越来越高。而质谱成像技术可能改变组织学的基本范式,科学家将不再根据组织的结构,而是根据它们的化学成分来定义组织类型。将来的检测不再依靠专家的眼睛,而是以海量数据为基础,仅一个检测所得到的信息就远比多个传统组织学检测所得到的更多。   他们表示,新研究克服了一些质谱成像技术实际应用所遇到的障碍,将成为创建下一代完全自动化的组织学分析手段的第一步。
  • 一探前沿全球组学大咖进展,Orbitrap助力顶级科研
    Orbitrap自发明起,就一直是科学家实现世界顶ji科研突破的有力伙伴。今天就让我们来一探全球ding尖PI最近发表的文章和技术成果,看看Orbitrap技术是如何助力顶ji科研的:2 基于Orbitrap的全新方法学研究,创新开发BoxCar数据采集方式为了应对蛋白质组学中的动态范围挑战,Mann Lab最近开发了 “BoxCar”的数据采集方法(Meier et al., Nat. Methods, 2018),这显著提高动态范围大的样本中的蛋白鉴定深度,例如血浆或组织样本(Geyer et al., Cell Syst., 2018, Doll et al., Nat Commun., 2017)。Orbitrap质谱仪在灵敏度和采集速度方面取得了很大进展,使蛋白质组覆盖深度范围越来越广。然而,这些进展主要局限于MS2水平,而用于MS1扫描的离子采集仍然非常低效。Mann Lab介绍了一种数据采集方法,称为boxcar,一级全扫时采用分段累积的方法,使得平均离子注入时间相较标准全扫描增加10倍以上。对一个人类癌细胞系进行1h分析,该方法鉴定到之前在24个组分中鉴定到的90%以上的蛋白质,并且定量到了6200多个蛋白。在小鼠脑组织中,仅在100 min内就检测到超过10000种蛋白质,并将灵敏度扩展到低阿摩尔级。如今Boxcar技术已经全面搭载于全新的:Thermo Scientific™ Orbitrap Eclipse™ 三合一质谱平台2 多组学研究进展:为建立调控潜能性状态转变的模型机制奠定了基础多潜能干细胞是高度动态且持续进展的,多潜能性的na?ve和primed两种状态之前已经有深入报道,但是对于两种状态之间的转换过程的研究,却仍然是不完整的。文章剖析了胚胎从着床前到着床后胚层分化的多能态转变动力学,通过对蛋白质组、磷酸化蛋白质组、转录组和基因组的综合分析,发现磷酸化蛋白质组的快速、急性和广泛变化等特点,先于基因组、转录组和蛋白质组的有序变化。文章奠定了调控潜能性状态转变模型的基础,对多潜能性的多层控制提出了全新见解。2 蛋白质组学助力卵巢癌标志物新靶点发现该篇发表在Nature上的文章介绍了一种全新技术:通过将激光捕获显微切割技术与基于Orbitrap的高灵敏蛋白质组分析技术相结合,从11位高级别浆液性卵巢癌(HGSC)病人石蜡包埋组织中提取了107个癌症与基质细胞,随后进行蛋白质组分析, 指出与肿瘤转移密切相关的成纤维细胞(cancer-associated fibroblast,CAF)中调控蛋白N-甲基转移酶(N-methyltransferase(NNMT))是卵巢癌发生、发展以及转移的关键调控因子,可能成为全新治疗靶点,未来同样可能为造福HGSC病人的福音。2 非靶向代谢组学中质谱结构注释有所突破尿液代谢物经常被用于许多临床和生物医学研究,但通常限于少数经典化合物。其实,代谢组学分析可以检测到更多的代谢信号,可以用来精确定义个人的健康状况。然而,许多化合物仍然未被鉴定,妨碍了得出相关生物化学结论。 在这篇文章中,Fiehn Lab用基于HILIC-Q Exactive HF 质谱和 C18-Q Exactive HF两种非靶向代谢组学分析方法,检测到的所有代谢物。检测到9000多种代谢物,其中42%的化合物有MS/MS信息。采用标准品经过精确质量数、保留时间和二级信息鉴定了175种化合物。用一级和二级信息,鉴定到另外578个化合物。 2 FAIMS方法的多重定量表征与优化在定量蛋白质组学中,同位素标记法是提高蛋白组定量通量、精确度的有力技术。然而,定量的动态范围和准确度可能会因标记肽段共隔离的限制,致使肽段释放的报告离子被合并定量。通常采用在线或离线过滤的方式来减轻共隔离的干扰,但是往往会导致蛋白质和肽段鉴定的缺失。为了解决这一问题,本文提出了一种高场非对称波形离子迁移质谱(FAIMS)方法,可以减少前体离子共流出、提高多重定量准确度和动态范围。在不牺牲蛋白质鉴定数量的前提下,FAIMS有力地提高了基于高分辨率MS2(HRMS2)和SPS-MS3的定量准确度。经过进一步优化条件,使FAIMS更加稳健并提供参考方法,推动FAIMS进一步提升同位素标记定量的能力。全新的Thermo Scientific™ FAIMS Pro™ 接口2 结合蛋白基因组与修饰蛋白组学研究,全面剖析结肠癌蛋白基因组学 (Proteogenomics) 是利用蛋白质组学数据,尤其是高精度的串联质谱数据, 结合基因组和转录组数据对基因组进行注释。除此之外,蛋白质组数据还能系统发现蛋白质特有的翻译后修饰、可变剪接等信息。Orbitrap质谱兼具高精度、高灵敏度和高稳定性等优势,可为研究人员提供强有力的生物质谱技术,已然成为蛋白基因组学研究不可或缺的一部分。 本项研究中,研究人员收集了110例结肠癌样本。研究通过对来自110个结肠癌病人的肿瘤样本、临近正常组织(NATs)和血液样本,进行蛋白质组学、全外显子测序、RNA-seq、miRNA-seq研究。为了进一步探究肿瘤和正常组织中的蛋白质组差异,作者还结合TMT标记定量和磷酸化蛋白质组分析,总结肿瘤的临床和病理特征。研究证实,这些基因变异确实伴随着蛋白质组/磷酸化蛋白质组学的变化。研究人员利用基因组、蛋白组和修饰组学相结合的分析策略,首次对结肠癌的蛋白基因组进行了全面的剖析,为结肠癌研究提供了新的研究思路。 随着组学研究的不断深入,质谱技术,尤其是高分辨质谱技术能够助力顶jiPI在方法学研究、技术突破、精zhun医疗等各个领域取得新进展。Orbitrap自发明以来,有越来越多不断探索技术极限的科学家,选择Orbitrap成为研究之路上的伙伴;随着时间的推移,正是越来越多科学家的认可,造就了Orbitrap如今组学研究领域金标准的地位,也成为PI创新研究的共同选择。希望下个20年,Orbitrap能为科学家们带来更具创新性、更突破极限的助力,一起携手,让世界更健康、更清洁、更安全。本文内容来自各PI Lab自有网站及PI近期文献整理色谱质谱明星产品前处理气相色谱离子色谱液相色谱气质联用液质联用AA/ICP/ICPMS软件 更多仪器配置和方案推荐色谱质谱全流程食品安全固废专项临床检测RoHS检测中药分析化药分析代谢组学
  • 每天吃一个苹果有助于防止乳腺癌的发生
    研究人员用一种乳腺致癌物质处理一组大鼠,然后给它们喂食整个苹果提取物或者空白提取物。结果,他们发现大鼠肿瘤的数量减少了。  食物中存在成千上万种分子大小、极性和溶解性各异的植物化合物,而这些分子特性可能影响它们在不同的细胞、组织和器官中的吸收和分布。存在于果实和蔬菜中的植物化合物的这种天然平衡的联合无法通过简单的饭食摄入来模仿。  早在五年前,Liu和同事就认为新鲜苹果中抗氧化物质能够抑制人类肝脏和结肠癌细胞的生长。而他们的新发现表明吃较多的水果、蔬菜以及完整的谷物食品对健康明显有益。研究人员还指出吃蔬菜和水果还能起到降低发生癌症和心血管疾病的风险的预防作用。英文名称 Mouse Fibronectin ELISA Kit 小鼠纤维连接蛋白(FN) 规格: 96T/48T英文名称 Mouse FDP ELISA Kit 小鼠纤维蛋白原降解产物(FDP) 规格: 96T/48T英文名称 Mouse FB ELISA Kit 小鼠纤维蛋白原(FB) 规格: 96T/48T英文名称 Mouse PAI ELISA Kit 小鼠纤溶酶原激活物抑制因子(PAI) 规格: 96T/48T英文名称 Mouse PAI-1 ELISA Kit 小鼠纤溶酶原激活剂抑制因子1(PAI-1) ELISA试剂盒 规格: 96T/48T英文名称 Mouse PAP ELSIA Kit 小鼠纤溶酶-抗纤溶酶复合物检测(PAP) 规格: 96T/48T英文名称 Mouse Cyclin D3 ELISA Kit 小鼠细胞周期素D3(Cyclin D3) 规格: 96T/48T英文名称 Mouse Cyclin D2 ELISA Kit 小鼠细胞周期素D2(Cyclin D2) 规格: 96T/48T英文名称 Mouse Cyclin D1 ELISA Kit 小鼠细胞周期素D1(Cyclin D1) 规格: 96T/48T英文名称 Mouse Cytochromo P450 ELISA KIT 小鼠细胞色素P450 规格: 96T/48T英文名称 Mouse Cytochrome C ELISA Kit 小鼠细胞色素C(Cytochrome C) 规格: 96T/48T
  • Theranos陨落后 还有这些血液检测公司值得关注
    Theranos可能是迄今为止最知名的血液检测公司了,2015年初时其估值一度达到90亿美元。然而在2015年10月16日,雷锋网(公众号:雷锋网)报道,华尔街日报的一份调查对Theranos的技术提出质疑,这家公司也被打入谷底,后来更是面临调查、制裁和诉讼。  不过一家公司的陨落不能代表一个行业,在Theranos事件后,仍有不少血液检测公司得到了融资。最近CB Insights对这些公司进行了梳理,这些公司想解决从肺癌和结肠癌,到阿尔茨海默病等的健康问题,也代表了血液检测技术在未来的方向。  这些公司主要关注五个方向:  肿瘤学:Grail,Clinical Genomics,CellMax Life,20/20 GeneSystems,Acuamark Diagnostics 和 X-Zell  神经退行性疾病:Pre Diagnostics  慢性疾病:Brainshake  妊娠检测:Metabolomic Diagnostics  其他:BBB Technologies,Werlabs 和 InnaMed  Grail  Grail开发的是一个癌症检测平台,旨在直接测量血液中的循环肿瘤DNA(ctDNA),这一过程通常称为液体活检。 液体活检技术具有通过提供更具扩展和更少侵入性的筛选方式,来减少晚期癌症患者数量的潜力。该公司打算能够诊断所有癌症。  Clinical Genomics  该公司开发了一种被称为Colvera的结肠直肠癌专用血液检测技术。 与Grail类似,该产品也用的是液体活检,检测两种癌症相关基因的存在。该测试将用于确定先前诊断为结肠直肠癌患者的癌症复发。  CellMax Life  这家公司提供多生物标记物癌症血液测试,用于调查24种癌症(包括肺癌,结肠直肠癌和前列腺癌)的遗传风险。该公司的旗舰产品是于2016年11月发布的CellMax CRC-Protect,一种用于早期检测结肠直肠癌的多生物标记物血液测试,目前在台湾销售。CellMax还提供基于唾液的遗传癌症测试。  20/20 GeneSystems  这家公司的血液检测,使用四种生物标记物组合组,来检测早期肺癌。检测结果可以为医生提供患者得肺癌可能性的洞察。该公司正在为亚洲市场开发类似的血液检测。  Brainshake  Brainshake是一家位于芬兰的血液检测公司,专门针对慢性疾病市场。该公司提供了一个血液检测平台,可同时分析220多种代谢生物标记物,如胆固醇,脂质和氨基酸。该方法可以为预防性医学措施(例如代谢组)提供更多的可扩展性。  BBB Technologies  BBB开发了一个移动血液检测设备,和配套的应用程序Elemark。该平台有游戏,提醒和消息传递等功能,以提醒患者管理血液检测。测试由患者在家进行,并且数据与医生共享。平台可以提供更加有规律的血液测试,与慢性疾病患者和研究界特别相关。  Werlabs  这是一家瑞典公司,提供以患者为中心的血液检测方法。它允许用户在服务中心预订血液检测,中心会将血液带到当地测试站点,用户能在数小时或数天内在线接收结果。  Metabolomic Diagnostics  这家位于爱尔兰的公司,其血液检测主要面向孕妇。孕妇在怀孕15周时接受检测,可以查看在怀孕后期患先兆子痫(preclampsia)的风险。先兆子痫是一种潜在的致命性妊娠疾病,可通过尿液中的高血压和蛋白质识别。它经常导致早产。该公司目前正在努力验证技术,并进行商业化开发。  Pre Diagnostics  它正在开发一种基于血液的阿尔茨海默病诊断测试。基于新发现的生物标记物,它希望能够在症状发作前的早期阶段,诊断阿尔茨海默症。目前市场上没有同类检测。该公司计划在2017年发布仅限研究版本的测试。  Acuamark Diagnostics  它为早期癌症检测提供基于血液的筛选解决方案。该公司目前提供两个测试,Eagle i5和Eagle iSEQ,前者检测癌症生物标记物,如遗传突变 后者对直接从血浆中提取的DNA进行测序。该公司最初针对结肠癌,但计划在检测所有早期阶段的癌症。  X-Zell  它是一家关注早期癌症检测的血液检测公司,在Y Combinator的2016年3月Demo Day上出现过。  InnaMed  它主要开发可在家使用的,基于云和移动设备的血液检测产品。它使用带有微型针技术的“卡片”(Cards)收集血样,然后将血样插入被称为HealthScale的装置中进行分析。该公司计划生产5种卡片,专注于慢性疾病管理,健康跟踪,大众健康,生育和怀孕,以及感染疾病诊断。
  • 质谱成像新技术推动癌组织分析进入数字时代
    p   在癌症研究领域,质谱成像(MSI)技术是前景广阔,但目前该技术的运用还受原始数据预处理、图像精确度及图像识别能力等诸多问题的限制。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/806a5453-baab-47e2-9e92-be078e5686fe.jpg" / /p p   质谱成像技术主要是利用质谱直接扫描生物样品,分析化学成分在细胞或组织中的结构、空间与时间分布信息。这种成像方法不局限于特异的一种或几种蛋白质分子,可在生物组织样本中找到每一种蛋白质分子,并提供它们在组织中空间分布的精确信息。早在几年前,就有科学家提出利用该技术来确定生物组织类型的构想,但却一直没有设计出实用有效的方法。 /p p   而这项最新方法利用解吸电喷雾电离技术来优化数据预处理,提高图像精确度,并通过提取生物组织特定的分子印记来强化不同生物组织类型的生化特性,以增强图像识别能力。 /p p   研究人员表示,利用新开发的集成生物学信息平台,可将质谱成像技术获得的大量人体组织的具体信息数据,用于构建各种类型的组织数据库。通过多样本分析,并与传统的组织学分析结果进行比较,计算机就可以学习识别不同类型的组织,从而使癌变组织的解析变得相对简单高效。他们将自己设计的工作流程用于直肠结肠癌组织的检测,效果良好。 /p p   与标准组织学动辄几周才会得出完整结果的检测手段相比,利用质谱成像技术进行单一检测,仅需几小时即可获得更详尽的信息,不仅会显示组织是否发生癌变,还会显示癌症是哪一种类型和亚型。这些信息对于医生们选择最有效的治疗方法十分重要。 /p p   研究人员指出,自 19 世纪后期染色技术用于显示组织结构以来,对组织病理学样本的分析方法鲜有变化。直到今天,染色法依然是医院组织学分析的主流手段,并且变得越来越复杂,耗费也越来越高。而质谱成像技术可能改变组织学的基本范式,科学家将不再根据组织的结构,而是根据它们的化学成分来定义组织类型。将来的检测不再依靠专家的眼睛,而是以海量数据为基础,仅一个检测所得到的信息就远比多个传统组织学检测所得到的更多。 /p p   质谱成像技术无疑是完全自动化的组织学分析手段的新征程,而科学家不断研究的新技术,也在逐渐完善质谱成像技术实际应用所遇到的新课题。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/928073e4-589a-4fe5-a89d-b3ab900444a3.jpg" / /p p style=" text-align: center "   融智生物的新一代全谱可定量飞行时间质谱技术 /p
  • 数字PCR准确量化定量结直肠癌患者血浆中ctDNA甲基化水平
    导读 :基因调控区的DNA甲基化状态的改变可导致多种癌症的发生。这种表观遗传学改变在生物学上是稳定的,并存在于循环肿瘤DNA(ctDNA)中,使其适合于早期检测和无创动态监测肿瘤负荷。数字PCR技术凭借其较高的灵敏度、精度、准确度以及对抑制剂的耐受度,针对低浓度样本检测时优势显著。文献解读: 法国贝桑松大学医院肿瘤生物学系的研究者在BMC Cancer(IF:3.8)发表了题为The detection of specific hypermethylated WIF1 and NPY genes in circulating DNA by crystal digital PCR&trade is a powerful new tool for colorectal cancer diagnosis and screening的文章。在转移性和II/III期结直肠癌(CRC)患者中,WNT inhibitor因子1(WIF1)和神经肽T(NPY)的甲基化程度较高,作者评估是否可以使用WIF1和NPY的甲基化程度作为一种结直肠癌标志物,该研究建立了一种将亚硫酸氢盐法(bisulfite-将未甲基胞嘧啶转化为尿嘧啶)与数字PCR相结合的方法。 文章相关结果: ▲Bisulfite方法检测甲基化的原理 A、Naica Crystal Miner分析软件给出的 3D点图,用于检测超甲基化WIF1和NPY和参考基因ALB。 B、通过测量在未甲基化DNA的背景下甲基化DNA的系列稀释液获得的标准曲线。为了确定观察到的突变体数量是否显著高于LOB,使用了基于假阳性概率的贝叶斯方法。对于每个结果,通过减去最终的假阳性分区(通过其概率分布加权)来校正阳性分区的数量。当校正后的95%置信区间的下限包括零时,该样本被视为阴性。 3色Naica Crystal Digital PCR检测WIF1和NPY 分别检测了10个来自III期或IV期CRC患者和5个健康个体的血浆样品。来自CRC患者的所有血浆DNA样本的高甲基化WIF1和NPY得分均为阳性,而在健康个体中未检测到高甲基化的WIF1和NPY。通过将WIF1和NPY浓度与ALB参考浓度对比评估,血浆DNA中的高甲基化WIF1比例范围为8%至93%,而高甲基化NPY的比例范围为0.1%至78%。血浆样品中检测到的检测限甲基化WIF1和NPY量分别为5.1和1.2cp/μL。 ※ Concentration of ALB (white bars), hypermethylated WIF1 (black bars) and hypermethylated NPY (hashed bars) in plasma of CRC patients and healthy individuals. 通过上述方法,即经亚硫酸氢盐转化后再进行3色数字PCR方法,能够在每25μL体系中可靠的检测低至25和5个拷贝的高甲基化WIF1和NPY,并且该检测结果可以用作通用的结直肠癌标志物和肿瘤特异性突变的替代物。使用3色Naica Crystal Digital PCR检测WIF1和NPY,结果和理论值一致,未出假阴性和假阳性结果。 该研究的结论是使用naica系统检测结直肠癌(CRC)中特定超甲基化的WIF1和NPY基因可以作为CRC诊断和筛查的强大新工具。研究发现,与邻近非肿瘤组织相比,肿瘤组织中的NPY和WIF1基因显著超甲基化(WIF1的p值0.001 NPY的p值0.001)。此外,研究发现NPY或WIF1在液体活检中的超甲基化具有95.5%的敏感性[95%CI 77–100%]和100%的特异性[95%CI 69–100%]。研究结果表明,NPY和WIF1的超甲基化是CRC的恒定特异性生物标志物,与它们在致癌过程中的潜在作用无关。 |欢迎来电垂询| naica️ ® 全自动微滴芯片数字PCR系统申请试用,大家可以拨打电话010-57256059或者官微申请,诚挚邀请您到Stilla数字PCR中国技术示范与服务中心参观,期待与您相见。 艾普拜生物提供多种靶点的数字PCR检测试剂盒和检测assay,欢迎订购和咨询。 个性化定制服务 艾普拜生物数字PCR个性化定制服务覆盖多种检测试剂需求 ( 如鉴定、易位、突变检测、多重突变、高阶多重等 ),更多信息请联系您身边艾普拜生物工作人员或电话联系我们。
  • 中南大学Hepatology癌症研究新发现
    近日来自中南大学湘雅医院的研究人员在新研究中确定了一个与肝癌相关的miRNA,并揭示了相关的分子作用机制。相关研究论文已被在国际肝脏疾病杂志Hepatology(影响因子11.665)接受并在线发布。 近日来自中南大学湘雅医院的研究人员在新研究中确定了一个与肝癌相关的miRNA,并揭示了相关的分子作用机制。相关研究论文已被在国际肝脏疾病杂志Hepatology(影响因子11.665)接受并在线发布。 领导这一研究的是中南大学湘雅医院外科学教授杨连粤(Lianyue Yang)。其长期从事肝脏外科的临床与基础研究。曾在国内外率先提出了孤立性大肝癌的概念并予以定义,从根本上改变了大肝癌不可切除的传统观点,使得肝癌患者的手术切除率得以显著的提高,为大肝癌的外科治疗奠定了理论基础。迄今发表论文70余篇。 MicroRNA(miRNA)是一类内源性非编码的小RNA,广泛存在于动物、植物和病毒中,通过与目标mRNA互补配对,调控靶基因的表达或翻译,在生物体的发育、增殖、分化和凋亡等方面发挥重要的生理作用。近年来随着越来越多的miRNA被发现,成为了一个研究的热点,其中miRNA与肿瘤的关系是很多研究的重点。已经发现若干miRNA通过负调控基因的表达与慢性淋巴细胞性白血病、肺癌、乳腺癌、结肠癌等大量肿瘤高度相关。 肝细胞癌(HCC)是全世界最常见的癌症类型之一。肝癌在我国发病率高,死亡率高,严重威胁人们的健康。在肝癌中目前已发现若干miRNA如miRNA-122、-21、-195、-18、-199等的异常表达与之相关。 在这篇文章中,研究人员通过比较不同肝癌亚型的miRNAs表达谱,发现了一个与肝癌相关的新miRNA&mdash &mdash miR-140-5p。在所检测的肝癌组织和6个肝癌细胞系中,他们证实miR-140-5p均显著降低,其表达水平与多结节、静脉受侵、包膜形成、分化,以及肝癌整体及无病生存率相关。研究人员还发现,miR-140-5p抑制了肝癌细胞增殖和转移。利用多信号通路报告基因技术(免费索取信号通路分析工具Cignal&trade Reporter System相关资料),研究人员证实miR-140-5p抑制了TGF-&beta 和MAPK/ERK信号通路。随后研究人员确定了TGFBR1和FGF是miR-140-5p的直接靶点,异位表达miR-140-5p可抑制TGFBR1和FGF9表达。研究人员采用siRNA沉默TGFBR1和FGF9,获得了与异位表达miR-140-5p相似的表型。他们发现当过表达TGFBR1和FGF9时,可以减弱miR-140-5p对于肝癌细胞生长和转移的效应。 这些研究数据表明miR-140-5p在肝癌形成及进展中发挥重要的肿瘤抑制作用,具有临床应用潜力。通过在临床肝癌样本中开展相关研究,进一步表明miR-140-5p可能是评估肝癌预后一个有价值的生物标记物。 以上信息由HASUC整理摘录,HASUC产品包括:鼓风干燥箱、真空干燥箱、烘箱、恒温箱、培养摇床、水浴恒温振荡器、振荡培养箱、气浴振荡器等,欢迎来电TEL:400-880-6667咨询。
  • 这种电磁波强过X光、超声波 有望病前检出癌细胞
    今年重庆市高交会展示现场的太赫兹时域光谱成像仪  患癌之前就能检查处癌细胞,这还是真的。近日,记者从中国科学院重庆绿色智能技术研究院太赫兹技术研究中心(下称太赫兹技术研究中心)获悉,该研究中心历时3年研究的太赫兹生物医疗研究项目即将结题。该研究项目发现,电磁波太赫兹波能直接“看到”DNA、蛋白质等生物大分子。如果用于生物医疗领域,有望在患癌之前检测到癌细胞,目前,中科院已与第三军医大学展开合作,太赫兹技术或将攻破癌症难治的大门。  太赫兹近场成像光谱仪局部   中科院海归教授领队3年出成果  太赫兹波是指频率在 0.1~10THz 之间的电磁波,在电磁波谱上位于微波和红外线之间。  据了解,太赫兹波段的光谱对于物质结构的探索具有重要意义,太赫兹脉冲光源与传统光源相比也具有很多独特的性质。因此,太赫兹生物探测技术已经成为当下一个非常重要的交叉前沿领域。  太赫兹技术研究中心是中国科学院重庆绿色智能技术研究院的下属研究机构。2013年,研究中心成立后不久,就在重庆市科委的支持下开展太赫兹生物医疗的项目研究。目前,太赫兹技术研究团队有科研人员14人,具备海外留学背景的人员比例超过55%。  研究中心主任崔洪亮是国家“千人计划”特聘教授,他在太赫兹生物探测等领域有着丰富的经验积累。早在10年前,在美国教学的崔洪亮率先倡导太赫兹光谱检测和识别化学和生物战剂的研究,首次取得在溶液环境下成功测得三文鱼DNA的太赫兹波吸收图谱,这一突破性的成果领先国际同行近十年。  崔洪亮带领的团队花费了3年的时间研究太赫兹生物医疗项目,该项目将于今年10月底结题。这意味着太赫兹技术研究中心在太赫兹生物医疗研究方面取得突破性成果。太赫兹时域光谱成像仪局部  检测癌细胞能力超过X光、超声波  据了解,X光穿透性很强,无法细致地区分正常细胞与癌细胞 超声波穿透性又稍弱,照射不到细胞内部,只能“看到”直径大于1毫米的癌症肿瘤。而太赫兹波却恰好能够检测到细胞内部生化信号变化,分辨出正常细胞和癌细胞的不同。  崔洪亮认为,生物医疗是太赫兹应用的一个独特的领域,“在生物医疗领域,X光、超声波等传统医学检测手段无法检测到DNA等生物大分子,太赫兹技术能起到很好的补充作用。”  该项目立项之初,太赫兹技术研究中心就与第三军医大合作。研究中心利用第三军医大提供的信息建立数据库,以此作为太赫兹检测癌细胞研究的基础。第三军医大则把研究的成果逐步运用于临床医学。  崔洪亮表示,如果太赫兹波技术能够发展成熟,癌细胞有望能在其未扩散之前被检测出来。目前,通过太赫兹技术,中心在实验室里已经能检测出肺癌早期在支气管中癌变的细胞。而在太赫兹技术更为成熟的美国、日本等国家,研究人员已经通过该技术检测出皮肤癌、乳腺癌、结肠癌和胃癌等多种癌细胞。  太赫兹波技术在未来的医疗卫生领域或将有更进一步的应用。  据崔洪亮介绍,当太赫兹波在生物医疗方面的研究彻底取得成功时,医生有望利用太赫兹技术治疗癌症。相比于治疗过程中同时杀死癌细胞和正常细胞的化疗、放疗等传统手段,一定频段内的太赫兹波可以实现只针对癌细胞而无损正常细胞的良好治疗效果。  目前,研究中心已经研发出用于细胞检测的太赫兹光谱仪。但由于设备体积较大,一直仅限于实验室使用。研究中心下一步打算把设备做得更小,以便于日后投入生产线,真正把该设备送进医疗卫生行业。
  • 多篇Science/ Nature齐发!类器官研究与发育生物学迎来“史诗级”技术革新
    近期,来自瑞士Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research研究所的P. Liberali组与Viventis公司工程师合作,使用长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2在bioRxiv上在线发表了题为Open top multi sample dual view light sheet microscope for live imaging of large multicellular systems的文章。这篇文章对该技术的核心细节进行详尽展示。 长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2是由瑞士Viventis公司推出的一款全新光片成像平台,可实现活细胞的长时间、高分辨、高通量、多样品同时成像,非常适合对直径达300μm的光敏样品(如卵母细胞,胚胎和类器官)进行长期实时高时空分辨率和低光毒性的观察与成像。该技术一经推出便已发布多篇Science/ Nature主刊 [1-5]。点击观看:长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2肠道类器官成像效果 摘要: 多细胞系统会在数周内从单个细胞生长成为类器官、由数千个细胞组成完整组织,此类样品的实时成像一直具有挑战性。为了跨越这些长时间、空间尺度的难题,本文作者提出了一种开放式顶部双侧成像和双侧照明的光片显微镜,专门用于单细胞分辨率的发育过程中的大型样本的实时成像。作者使用新开发的光片显微镜对多种样品进行实时成像研究,结果突出显示了其在大型标本(如成熟的肠道类器官等)中获得定量单细胞信息的能力。 研究背景: 单个细胞发育成为复杂组织的动力学、可视化以及潜在分子机制的理解是细胞和发育生物学的首要目标。然而,这些复杂的生物现象往往跨越大的空间和时间生物学尺度,特别是类器官等体外模型系统,经常受到样品间异质性的影响。设计用于此类系统实时成像的显微镜需要在每个实验中提供高样品通量才能得出结论,且需要为光散射较大的样品提供足够的空间和时间分辨率和高图像质量,同时最大限度地减少光剂量并保持样品上样方便。目前,大多数的光片显微镜技术由于其低光毒性成为了克服上述一些挑战的技术方案之一。但这些技术仅限于每次实验仅对一个或极少数样品进行成像,且这些系统缺乏从对侧进行多视成像的可能性,不适合发育较大的样本。文章亮点: 本文展示了一种开放式、双侧成像和双照明的长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2。其结合了多视图光片显微镜的优点,具有开放式几何形状和多孔样品支架,可以对大型多细胞系统进行长期多位置3D实时成像。作者通过对小鼠肠道、肝脏和唾液腺类器官、类原肠胚、水螅和人结肠癌类器官的长期实时成像,展示了该系统在各种模型系统中实现高图像质量的能力,其尺寸可达550 μm,记录时间长达12天。此外,本文获得了跨生物尺度的定量特征,并通过对肠道类器官和类原肠胚的跟踪和分割提供了详细的单细胞分析,这是新开发的Viventis长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2才能实现的。详细数据: 本文展示的光片显微镜包含两颗相对的照明物镜(尼康10X, NA 0.2),每颗从水平面略微向上倾斜,从两个侧面照亮样品,两颗相对的成像物镜从两个方向成像(尼康16X, NA 0.8, 该系统也兼容尼康25X, NA 1.1)(图1)。这种几何形状在两个照明物镜上方创造了一个无阻碍的线性空间用于定制设计的多孔样本池(图1-2),该样本池包含多达四个可互换的样品室阵列, 用于多位置成像。浸入介质被放置在一个储层中,填充两个水浸入检测物镜之间的空间。 为了获得两个相对的光片以尽可能大的角度照亮样品,作者使用了超长工作距离的空气物镜, 通过玻璃窗将照明光耦合到浸入介质中,并设计了一个定制的校正三重透镜来补偿球面和色差。物镜区域是具温度控制的,样品被封闭在一个控制CO2浓度的隔间中。额外的光束路径是使用其中一个检测物镜作为聚光镜来照亮样品并获取透射光图像。为了以最佳方式安装不同的生物样品,作者在热成型过程中开发了由氟乙烯丙烯(FEP)箔制成的可定制腔室。该腔室适合于两颗检测物镜之间的6毫米空间区域,并允许从顶部加液、移液,满足不同生物样品的活细胞培养要求。 图1 长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2光路图图2 长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2物镜及样本池视图 在作者之前的工作中,使用了本文所介绍的显微镜的前身,上一代技术的显微镜只构建了一个检测物镜来跟踪发育中的肠道类器官中的细胞。 然而,所提供的成像深度不足以跟踪较大标本中的细胞,包括成熟的类器官。新设计的双成像物镜、双侧照明方法克服了这一障碍。 作者使用细胞周期报告基因FUCCI2,在3天的时间过程中对成熟小鼠肠道类器官的隐窝和绒毛形成进行成像(图2和视频2)。 在隐窝和绒毛形成的背景下监测细胞周期状态。 使用多位置成像,同时获得了多个类器官的数据集。单细胞分辨率的双色成像深度为360μm, 时间分辨率为10分钟(视频1),以无与伦比的细节显示发育中的小鼠肠道类器官的整体动力学。整个单细胞的可视化样本量要求通过双侧成像实现高图像质量。我们通过将单个检测物镜的XZ部分与融合数据进行比较来说明这一点(图2)。 随着成像深度的增加, 单个视图的切片显示出预期的退化,而融合的数据由两个视图的最佳质量组合组成,并且能够在整个体积中绘制单个细胞(视频2)。这种策略对于整个样本的3D成像是十分必要的。点击观看:小鼠肠道类器官的隐窝和绒毛形成 为了进一步评估使用两个相对的成像物镜对图像质量的改善,作者通过计算两个物镜的每个z截面的离散余弦变换DCT来比较图像质量随成像深度的增加。例如,对肠道和人类结肠癌类器官进行了比较(图3)。两种模型系统都显示,随着成像深度和距离检测物镜的距离增加,图像质量明显下降,这可以通过组合来自两个相反物镜的数据来补偿。综上所述,双重检测物镜对于保证大样本的高图像质量的重要性。 图3 肠道和人类结肠癌类器官成像及单细胞分析 为了说明新发布系统的高性能,作者对尺寸从200μm到550μm的多种样品进行了成像,并进行了长达12天的连续成像:小鼠肝类器官,人类结肠癌类器官,小鼠腮腺唾液腺类器官,和类原肠胚。此外,新发布系统的样品安装策略不仅支持各种不同标本的开发,而且可以进行平行化学扰动的实验。在相同的成像实验中,四个腔室中的每一个都可以用于特定的条件,每个腔室内有许多单独的位置成像。我们分析了PGE、Forskolin和NaCl诱导的高渗休克对肠道类器官的机械渗透作用。3分钟的高时间分辨率(视频3)显示了对各自治疗的快速类器官膨胀和收缩。 点击观看:平行的PGE、Forskolin和NaCl对肠道类器官的影响 此外,为了证明新发布显微镜的多定位能力,作者以10分钟的时间分辨率对25个成熟的肠道类器官进行了平行成像,每个类器官的体积为360μm(视频4)。 点击观看:25个肠道类器官平行成像总结: 本文作者提出并发布了一种双侧成像、 双侧照明的光片显微镜,适用于单细胞分辨率下对多种大型生物模型系统(如肠道类器官等)进行长期多位置成像,质量适合于整个类器官的细胞分割和细胞跟踪。特殊的物镜配置使得使用多孔样品池可以同时监测多个实验条件。通过采用热成型工艺制造各种形状的样品池实现了样品特定和灵活的上样。未来,具有这种物镜配置和样本池配置的光片显微镜将进一步成为技术进步的有前途的平台。参考文献:[1] Naganathan et al., Left-right symmetry of zebrafish embryos requires somite surface tension. Nature[2] So et al., Mechanism of spindle pole organization and instability in human oocytes. Science[3] He et al., Lineage recording in human cerebral organoids. Nature Methods[4] Serra et al., Self-organization and symmetry breaking in intestinal organoids development. Nature[5] Dumortier et al., Fracking and Ostwald ripening position the lumen of the mouse blastocyst. Science
  • 昊诺斯携手艾森生物举办生物物理所新技术交流会
    2012年11月20日下午,中科院生物物理所与北京昊诺斯科技有限公司、艾森生物,在中科院生物物理所共同举办了一场新技术交流会,会议由感染与免疫国家重点实验室的秦志海教授主持。前来参会的还有中科院动物所、中科院微生物所、农科院畜牧所、农大和军科院的老师们,会上主要就实时细胞表观分析在细胞学研究中的应用和基于动态细胞表型筛选的新药发现及评估等问题进行了技术交流。 大会上国家杭州高通量筛选中心主任徐晓博士和国家杭州高通量筛选中心副总监唐炜博士就RTCA(Real Time Cell Anlysis)技术做了报告,并着重阐述了RTCA在细胞生物学及药物筛选方面的广泛应用。中国科学院生物物理研究所助理研究员陶宁博士,也分享了他及同实验室的其他人员应用RTCA技术做的一些研究,并多次呼吁大家尝试新技术,可见RTCA对他的研究工作着实带来了很大帮助。在交流过程中及报告临近结束时,秦老师及其他参与者积极和徐晓博士及唐炜博士进行交流,不时提出问题,整个会场气氛非常热烈,报告结束后又与陶宁博士就仪器的试用进行咨询,并且在陶老师的带领下,去参观仪器,反响很强烈。 秦志海教授开幕致辞 徐晓博士做报告 简介: 于浙江大学医学院获医学博士学位,美国疾病防控中心和加州 La Jolla的Scripps研究所博士后. 加州大学旧金山分校Gladstone高级研究员。在美国国立卫生研究院 (NIH)和加州政府基金支持下从事老年性痴呆症研究项目研究。教育部&ldquo 春晖计划教授&rdquo ,浙江大学和中国科学院国家药物筛选中心客座教授。拥有 8项以上美国专利和 15项以上专利申请,在Science、PNAS、Nature Biotechnology等杂志发表过 60余篇SCI论文。 唐炜博士做报告 简介: 于中国科学院生物物理研究所获理学博士学位。美国得克萨斯州西南医学中心从事G蛋白与下游分子的相互作用机制,及抗结肠癌小分子药物开发的研究工作。多个成果发表在PNAS, Nature Chemical Biology,JBC和PloS Computational Biology杂志上, 并拥有1项美国专利。 陶宁博士做分享 简介: 于武汉大学医学院获得医学博士学位,中科院生物物理研究所博士后。曾担任武汉大学公共卫生学院副教授,从事肿瘤病因学及营养干预研究,目前从事多糖调节肿瘤微环境中免疫负调控状态的机制研究,及生物活性多糖药物开发的研究工作。研究成果已发表在PLOS ONE, Langmuir, BBRC杂志上,国家发明专利1项。 艾森生物是RTCA技术的发明者及仪器的生产商,北京昊诺斯科技有限公司是艾森生物在北京及东北的一级代理商,致力于为生命科学、生物检测、生物工程、药物研发等领域提供先进的实验室仪器设备及多层次服务的高科技公司。 我们相信凭借一流品牌的技术与服务基础,我们将与科技研发的实验室一起为民族产业共创美好的明天!
  • 癌症监测新突破:试纸验癌
    不久前,中科院广州生物医药与健康研究院研发出一种可检测出癌症相关基因突变的试纸。在家中,只要用一张小小的试纸便可知道自己是否带有癌症突变基因。   用一张小小的试纸,滴两滴血即可知道待检人是否带有遗传病相关基因、耐药性突变或肿瘤突变基因。这种试纸的“学名”叫核酸检测生物传感器,是中科院广州生物医药与健康研究院曾令文研究组研发完成的。   通过验血来诊断癌症的说法由来已久。新西兰惠灵顿一家医学研究所的研究人员也提出过验血诊断癌症的说法。据报道,他们用验血法诊断结肠癌、肺癌和肝癌已经取得成功。这家研究所的研究人员贝里奇博士说,他们是通过检测因癌细胞迅速增殖而在人体血清中所留下的指纹印的方法来诊断癌症的。   临床应用有待探索   “取两滴血,经过核酸提取后,与检测试剂室温反应半小时,再滴到试纸上5分钟后就可观察到结果,如果有单核苷酸多态性引起的遗传病、肿瘤疾病的易感基因存在或病原微生物,检测就会显现出来,没有则不显示。”曾令文介绍说,例如胰腺癌中的K—ras基因突变。   曾令文表示,这项研究并不是简单地使用一个原理,而是运用多个原理整合而成。利用了四大技术:发夹结构探针技术、核酸信号转移放大技术、纳米晶金粒的可视化技术和试纸条简单、快速、方便的技术优点的结合,开发出该核酸生物传感器。   如果“试纸验癌”成功运用于临床,将会是广大家庭的福音。“我们就是想开发一些简单、快速,并且便宜的检测癌症相关基因突变的方法,让一些先进的检测技术走进家庭。”曾令文说,“如此一来,人们便不需要到医院里使用很昂贵的仪器去检测了。”   针对此项研究成果,首都医科大学附属北京胸科医院主治医师李宝兰表示,从目前该领域进展情况看,研究尚属于探索阶段,至于能否应用临床还有大量的工作要做。而首都医科大学附属北京朝阳医院主治医师安广宇认为,“试纸验癌”并不尽可靠。安广宇解释说:“癌症只能检测出易感基因,并且测定的费用很高,即便有基因异常度也不代表就是患上了肿瘤。”   然而一滴血验癌的方法也并非完全是纸上谈兵,近日在首都图书馆举行的癌症专题讲座中,中国工程院院士、中国医学科学院肿瘤研究所内科肿瘤学专家孙燕表示,一滴血查某些癌症是可以的,但是不是所有癌症都能查到。比如肝癌患者的血液中,甲胎蛋白含量会很高,所以可以通过血液查出。还比如血液中PRC高,可能有前列腺癌,但并不是所有的癌症都能查出。   市场需求或前景广阔   “这种传感器一经研发并且走向家庭,它的市场需求应该是很大的。”在谈及此项研究应用于临床的需求前景时,曾令文表示说,“现在大家吃、穿、住、行都不愁了,健康问题就变得越来越重要了,大家都想知道自己有没有癌基因的突变,而且这种方法做起来很方便快速。”   曾令文表示,这项技术还可以用来检测耐药性,从而实现“个体化医疗”。这里所谓的“个体化医疗”便是一种医疗的人性化体现。“比如说肿瘤,在肿瘤治疗的时候有一些药物非常昂贵,这些药物可能只对一部分人有作用,这一部分人基因的突变决定了其对这种药物是不是敏感。”曾令文补充说,“此时,我们便可以通过这个传感器来检测基因的突变,从而得知患者是否适合用这种药。否则,花钱买对自己没用的药物就得不偿失了,而且还会贻误治疗时机。”   “我们的目标是要走向家庭。但目前该项研究仍处于实验刚刚结束阶段,我们做过了一些临床的样品实验,下一步要做的就是进一步优化这个技术。”曾令文说:“该项研究在实践阶段还没有完全准备好。核酸提取的装置仍需进一步完善。装置完善之后,就可以形成很完整的产品,并逐步向产业化方向发展,进而走向家庭。”   曾令文介绍说:“核酸提取装置研发有两种途径。一种是利用别人开发的核酸提取装置直接和核酸传感器结合起来,组成一个走向家庭的产品。另一种是我们自己正在研发的核酸提取装置,这个装置研发出来之后与核酸生物传感器进行结合。”   此外,曾令文提醒说:“并不是一个传感器就能检测所有的癌症,我们会针对某一种癌症进行专门设计,开发一系列针对不同癌症的传感器。虽然它并非百分之百的准确无误,但基本可以检测出患某种癌症的几率有多大。此时,患者便可以进一步的做些体检,检查有无这方面的癌症。”   预防癌症需日常注意   据孙燕介绍,肿瘤在欧美国家发病率最高,中国次之,非洲、拉丁美洲发病率相对较低。如果不采取措施,到2020年,全球因肿瘤死亡人数会超过1000万。中国在发展中国家里,发病率较高,接近发达国家水平。癌症虽然可怕,但却是可以在日常生活中加以注意预防的。对于预防癌症,美国国家科学会有一篇文章提出了如下建议:   1.饮食上少吃油和脂肪、糖和盐,多吃新鲜蔬菜、水果和五谷杂粮   2.保持乐观愉快的生活态度,心情不愉快会影响身体的各种功能,尤其是免疫功能。   孙燕提醒人们,远离致癌因素,要定期连续有效的健康查体,妥善处理癌前病变,注意锻炼身体,保持身心健康。
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