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确定乳腺癌是否侵袭性的新技术--生物标志物比率成像显微镜

来源/作者:Genelibs   发表时间:2016-07-06 14:52:15  
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  最近,美国密歇根大学的研究人员开发出一种新技术,可以将侵袭形式的乳腺导管原位癌(或0期乳腺癌,DCIS)与非侵袭性的肿瘤区分开来。该技术将影 像学和数学进行结合。这种技术叫做生物标志物比率成像显微镜(biomarker ratio imaging microscopy,BRIM)。

        当一名女性被诊断为早期乳腺癌时,医生应该如何积极的进行治疗呢?非侵入性的肿瘤将会变得具有侵袭性吗?还是一种生长缓慢、可能永远不会有害的肿瘤?

       最近,美国密歇根大学的研究人员开发出一种新技术,可以将侵袭形式的乳腺导管原位癌(或0期乳腺癌,DCIS)与非侵袭性的肿瘤区分开来。该技术将影像学和数学进行结合。这种技术叫做生物标志物比率成像显微镜(biomarker ratio imaging microscopy,BRIM)。

        本文作者、眼科及视觉科学、微生物学和免疫学教授Howard R. Petty博士指出:“DCIS通常被认为是一种侵袭性疾病,这是容易理解的。当女性们听到乳腺癌时,她们目瞪口呆。医生也非常关心预后结果。但 是,DCIS对每个人来说都是不一样的疾病。如果我们能确定潜在的非侵袭性病变,也许那些女性就不需要进行积极的治疗。”BRIM结合传统病理学技术,并将其与数学分析结合,来确定肿瘤中某些生物标志物的相对水平。

       Petty和本文共同作者Andrea J. Clark分析了23 名DCIS患者的活检样本。他们用荧光成像——肿瘤被染色以识别关键的生物标志物。每一种生物标志物都被染成一种不同的颜色。然后,将染色的样本输入一个 计算机程序,该程序可在每个像素上确定生物标志物的比例。

       研究人员发现,一些生物标记物在癌症中是高度表达的;其他标记物则表达的非常低。使用BRIM,研究人员可得出表达的比率。这意味着,高低并不能互相抵消,而是结合在一起,形成一副对比度提高的图像。

       使用这种技术,研究人员可以把DCIS患者样本分成两类:具有很多癌症干细胞的患者——高度侵略性;类似良性肿瘤的患者。他们发现22%的样本分数较低,暗示着非常缓慢、非侵袭性的疾病。

         Petty说:“这种方法将是一种新的和强大的方法。因为我们从数学方面进行了考虑。” 1990年代,科学家使用比率成像显微镜观察钙信号。在这项研究中,研究人员复活了这种技术,并将抗体和生物标志物应用于它。生物标记的选择是基于广泛的文献检索。研究人员表明,BRIM的另一个优势是,它结合了多个生物标志物,而不是依靠仅仅一个标记。

         随着筛查性乳房造影检查变得越来越普遍,乳腺导管原位癌的比率有所增加。一些专家认为,DCIS可能成为浸润性乳腺癌,但这还没有被证明。目前,还没有一种方法根据侵袭性来对疾病进行分类。

          研究人员认为,除了防止过度治疗之外,BRIM可以用来帮助做出更广泛的乳腺癌治疗决定。研究人员说,随着有关“其他癌症类型中的生物标志物”的文 献越来越多,他们将把工作扩展到其他形式的癌症中。他们计划开展一次大的回顾性研究,分析BRIM分数与病人预后结果之间的想关系。

          2014年8月,美国西北大学的两名科学家鉴别出了与基底细胞样乳腺癌密切相关的一种生物标记物。基底细胞样乳腺癌是一种高度侵袭性的癌症,其对许 多类型的化疗耐药。这一称作为STAT3的生物标记物,为开发出新的疗法来治疗这种往往致命的癌症提供了一个极好的靶点。

         2015年10月,来自宾夕法尼亚大学医学院的一个研究小组,首次表明了两种微生物标签和三阴性乳腺癌(乳腺癌最具侵袭性的形式)之间的一种关系。

         常规化疗一般无法根治侵袭性乳腺癌,因为这些肿瘤可能发生早期远端转移。三阴乳腺癌(TNBC)是一种特别具有侵袭性的肿瘤亚型,没有针对性的治 疗。2016年5月有研究发现,癌基因MYC在TNBC中是升高的,从而为开发新的靶向治疗策略、选择性杀死MYC过度表达TNBC细胞,提高了充满前景 的机会。

       小编寄语:这一技术的研究成功,为后期更深研究乳腺癌提供了科学依据,越来越多的治疗乳腺癌的技术被研究出来,分别从各个方面对研究了乳腺癌的治疗方法,相信随着科学的进步,治疗乳腺癌的切入点越来越多。

推荐原文摘要:
Identification of lesion subtypes in biopsies of ductal carcinoma in situ of the breast using biomarker ratio imaging microscopy.
Abstract: Although epidemiological studies propose aggressive and non-aggressive forms of ductal carcinoma in situ (DCIS), they cannot be identified with conventional histopathology. We now report a retrospective study of human biopsy samples using biomarker ratio imaging microscopy (BRIM). Using BRIM, micrographs of biomarkers whose expression correlates with breast cancer aggressiveness are divided by micrographs of biomarkers whose expression negatively correlates with aggressiveness to create computed micrographs reflecting aggressiveness. The biomarker pairs CD44/CD24, N-cadherin/E-cadherin, and CD74/CD59 stratified DCIS samples. BRIM identified subpopulations of DCIS lesions with ratiometric properties resembling either benign fibroadenoma or invasive carcinoma samples. Our work confirms the existence of distinct subpopulations of DCIS lesions, which will likely have utility in breast cancer research and clinical practice.


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