Cell子刊：精准医学的光明未来

2015年1月20日，美国总统奥巴马在国情咨文中提出“精准医学计划”，希望精准医学可以引领一个医学新时代。1月21日出版的Cell子刊《Cell Chemical Biology》对这方面的研究进展进行了综述。这篇论文综述了光学探针在近几年的发展，以及它们当前和未来在癌症临床管理中的应用。

　　

生物通报道：2015年1月20日，美国总统奥巴马在国情咨文中提出“精准医学计划”，希望精准医学可以引领一个医学新时代。精确医学是利用来自基因组序列到健康档案的大量临床数据，来确定药物如何以不同的方式影响人们。通过让医生们针对性地向将真正受益的患者提供药物，这样的知识可以减少浪费，利用现有的治疗方法改善患者的健康状况及推动药物开发。

在奥巴马宣布启动精准医学计划的一年后，中国当前正在确定它自己的更大型的项目计划。2015年12月9日至12日，由中国药理学会药物基因组学专业委员会主办、上海交通大学Bio-X研究院与康昱盛承办的国际精准医学与未来健康前沿研讨会暨全国第三届药物基因组学学术大会，在上海隆重召开。（2015精准医学压轴大戏即将上演）中国政府有望在今年3月批准它的下一个五年计划之后正式宣布该计划。尽管目前尚不清楚将会投入多少资金——但几乎可以确定的是，会比美国2.15亿美元的计划规模更大，投入资金更多。（Nature：中国大力推进精准医学）

你可以想象，一名乳腺癌患者被推进手术室。她被连接到一个输入阀，将染料分子传送到她的血液，然后前往她的肿瘤部位。外科医生将一个小摄像机插入病人的胸部，她的乳房组织就出现在附近的一台显示器上。癌细胞正在发出绿光。这样的光学探针，能够提高肿瘤切除，已处于人类I和II期临床试验阶段，并可能在未来5到10年成为常用方法。

1月21日出版的Cell子刊《Cell Chemical Biology》对这方面的研究进展进行了综述。这篇论文综述了光学探针在近几年的发展，以及它们当前和未来在癌症临床管理中的应用。这篇综述中所描述的探针研发进展表明，光学成像是一个重要而快速发展的研究领域，鼓励着化学家、生物学家和临床医生的继续合作，以进一步完善这些工具，用于介入性手术成像以及诊断和治疗应用。

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荧光检测已经在手术过程中使用。外科医生可以用仪器检测血液中的染料，它们可使血液发光。这有助于手术团队在移植过程中发现血管，或检测到成功的组织灌注。除了非针对性的染料来检测血流量之外，在过去的二十年中，可结合特定癌细胞的化学染料的研发工作，已经发生了翻天覆地的变化。这也带来了各种问题，这种染料如何结合，它们结合的细胞类型是什么，以及染料所发出的光。

这篇综述的资深作者、生化学家Matthew Bogyo指出：“这是一个非常有前景的领域，而且它即将很快地到来。大多数人不知道这个东西可以做，它听起来就像科幻小说，但是我认为，十年后这将成为标准常规的做法。”在去年，也有研究机构在这方面的研究中取得了一定进展，例如：“发光”的纳米技术让癌症手术更有效；西安交大：用光照亮癌细胞的新技术。

分子成像，是斯坦福大学医学院Bogyo实验室的主要研究内容。自2003年以来，他和他的团队一直致力于开发“可以靶定癌细胞特异性分泌的酶（蛋白酶）”的化学制剂。然后，这些光学探测器发出的光，可以被相机获取，可以看到光穿透皮肤和组织。在2008年，Bogyo共同成立了一家公司，Akrotome Imaging，帮助将他实验室的一些研究发现转化为临床。

从Bogyo的角度来看，这一研究的早期阶段所面临的障碍是，支持II期和III期临床试验的成本较大，以及围绕监控途径的问题会是什么。另一个未知的情况是，这些荧光染料是否将适用于所有类型的肿瘤。

Bogyo说：“理想的情况是，我们想要一颗‘银色子弹’，可以照亮任何要切除的病变部位。我们实验室研究的蛋白酶，往往参与了任何类型的炎症过程，但其他药物更具特异性，即，着眼于仅在前列腺癌中上调的标记。”

作者表示，在手术室中用精确的光学探针监测肿瘤，预计可通过2种方式有所帮助：可通过削减重复肿瘤切除手术的成本，因为有更多的手术将一次成功完成；最重要的是，可帮助改善患者的预后。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
A Bright Future for Precision Medicine: Advances in Fluorescent Chemical Probe Design and Their Clinical Application
Summary: The Precision Medicine Initiative aims to use advances in basic and clinical research to develop therapeutics that selectively target and kill cancer cells. Under the same doctrine of precision medicine, there is an equally important need to visualize these diseased cells to enable diagnosis, facilitate surgical resection, and monitor therapeutic response. Therefore, there is a great opportunity for chemists to develop chemically tractable probes that can image cancer in vivo. This review focuses on recent advances in the development of optical probes, as well as their current and future applications in the clinical management of cancer. The progress in probe development described here suggests that optical imaging is an important and rapidly developing field of study that encourages continued collaboration among chemists, biologists, and clinicians to further refine these tools for interventional surgical imaging, as well as for diagnostic and therapeutic applications.