Sci Trans Med：提高膀胱癌检测准确率的新技术

最近，斯坦福大学医学院的研究人员开发出一种新的策略，可比标准内窥镜检查方法更准确和更灵敏地检测膀胱癌。相关研究结果发表在2014年10月29日的《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志。

　　

生物通报道：最近，斯坦福大学医学院的研究人员开发出一种新的策略，可比标准内窥镜检查方法更准确和更灵敏地检测膀胱癌。内窥镜检查是一种程序，外科医生使用一种配备镜头的仪器，检查患者体内情况。

研究人员将一种称为CD47的蛋白质，确定为一种分子成像靶标，用以区分膀胱癌组织和良性组织。在未来，这种技术可以提高膀胱癌的检测准确度，指导更精确的肿瘤外科手术，减少不必要的活组织检查，从而提高患者的生活质量。相关研究结果发表在2014年10月29日的《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志。

膀胱癌是美国第五大最常见癌症，在临床上通常经过一个称为膀胱镜检查（在膀胱中的内窥镜）的程序被确定。然后，在手术室，外科医生切除癌变组织用于活检。

需要密切监测
膀胱癌必须密切监测，因为在所有癌症中它的复发率最高。重要的是，膀胱镜检查成像是高度敏感的（能够探测到微小肿瘤）和特异性的（能够区分良性肿瘤和恶性肿瘤），所以外科医生可以在早期阶段移除癌变组织，以防止癌症侵入到下面的肌肉——这可能需要膀胱全切除。然而，标准的膀胱镜检查没有足够的敏感性和特异性，特别是对于融入膀胱的平出现肿瘤，可能与炎症混淆。

本研究共同资深作者、泌尿学副教授Joseph Liao博士称：“我们的动机是，提高膀胱癌的诊断准确性，能够更好地区分癌变组织和非癌变组织，有时候这是非常具有挑战性的。分子成像提供了这样一种可能性，即在诊断性膀胱镜检查和肿瘤切除术过程中，在分子水平上实时检测癌症。”本文第一作者是Liao实验室的助理研究员Ying Pan博士。

一些膀胱癌治疗会刺激膀胱，并引发炎症。虽然这可以帮助杀死癌细胞，但是它会使再发肿瘤检测变得困难，因为癌前病变和炎症非常相似。外科医生必须进行活检，以知道确切的情况。往往活检组织中没有肿瘤，但是该程序却给患者造成了不必要的压力。

有用的成像靶标
为了提高成像的特异性，研究人员需要能够区分癌细胞和良性细胞。他们需要一个靶标，在CD47中发现了一个靶标，CD47是位于细胞表面的一个蛋白质，用信号通知免疫系统不要攻击细胞。大多数细胞可产生这种蛋白，但是癌细胞比正常细胞产生更多的CD47。在以前的工作中，本文共同资深作者、病理学、发育生物学教授Irving Weissman发现，阻断CD47 发出的“不要吃我”信号，可让免疫系统重新开始攻击许多不同类型的癌症，包括膀胱癌。他和他的研究小组开发了一种抗CD47抗体，可结合到癌细胞表面，并阻断这个信号。

Liao说：“我们假设，如果它是一个很好的治疗靶标并且在癌细胞表面表达，它就可能是一个很好的成像靶标。”

为了检验他们的假设，研究人员将一个荧光分子添加到与CD47结合的抗体中。然后，将改性后的抗体引入完整的膀胱（从浸润性膀胱癌患者体内手术切除得到）。由于这些膀胱保持良好的状态，本研究的成像方法能反映患者体内的真实过程。

30分钟后，他们冲洗膀胱，这样就只有与CD47蛋白结合的抗体保留下来。当肿瘤暴露于荧光时，癌细胞“变亮”，而正常或发炎的细胞则没有。

Liao和他的团队，成功地测试了两种荧光标记和成像技术组合。研究人员将分子荧光素异硫氰酸盐（当存在白光时它会发光）附着到抗CD47抗体，并将其引入膀胱。然后，他们使用激光共聚焦显微内镜——一种发白光的仪器，得到了膀胱的高分辨率图像。他们还将一个荧光分子量子点附加到抗CD47抗体上，在蓝光存在时会发光。然后，他们用蓝光膀胱检查镜来对膀胱成像。

避免不必要的活检
明尼苏达大学泌尿科教授Badrinath Konety博士，没有参与这项研究，但是他说：“这将增加现有的技术，可能有助于避免不必要的活检。每个人都将会为此感到兴奋。”

研究人员对来自26个膀胱的119份组织样本进行了活检。他们移除了35个发粉色光的组织区域（癌组织），和84个不发光的组织区域（非癌组织）。他们把样本送给本文共同作者、病理学教授Robert Rouse博士，他分析了所有的组织样本，对影像诊断不了解。总的来说，他们发现癌症检测的敏感性可达82.9%，特异性为90.5%。

将这一技术用于患者的一些主要障碍已经得以清除：用于人类癌症治疗的一种候选抗CD47抗体，目前正在一个小型临床试验中进行测试；临床级成像技术已经成熟；全器官成像方法，可密切模仿外科医生如何在患者中使用这种方法。但是，在将该技术用于实践之前，抗CD47抗体/荧光分子必须通过美国食品和药物管理局批准用于此目的。

Liao说：“我们的目标是，通过更好的影像法，提供高质量的癌症手术和获得更好的癌症预后。不久的将来，我们将把这些结果转化到临床上，我对此感到非常兴奋。”

（生物通：王英）

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生物通推荐原文摘要：
Endoscopic molecular imaging of human bladder cancer using a CD47 antibody
Abstract：A combination of optical imaging technologies with cancer-specific molecular imaging agents is a potentially powerful strategy to improve cancer detection and enable image-guided surgery. Bladder cancer is primarily managed endoscopically by white light cystoscopy with suboptimal diagnostic accuracy. Emerging optical imaging technologies hold great potential for improved diagnostic accuracy but lack imaging agents for molecular specificity. Using fluorescently labeled CD47 antibody (anti-CD47) as molecular imaging agent, we demonstrated consistent identification of bladder cancer with clinical grade fluorescence imaging systems, confocal endomicroscopy, and blue light cystoscopy in fresh surgically removed human bladders. With blue light cystoscopy, the sensitivity and specificity for CD47-targeted imaging were 82.9 and 90.5%, respectively. We detected variants of bladder cancers, which are diagnostic challenges, including carcinoma in situ, residual carcinoma in tumor resection bed, recurrent carcinoma following prior intravesical immunotherapy with Bacillus Calmette-Guérin (BCG), and excluded cancer from benign but suspicious-appearing mucosa. CD47-targeted molecular imaging could improve diagnosis and resection thoroughness for bladder cancer.