突破！重編程巨噬細胞作為傳感器實現(xiàn)癌癥等多種疾病的檢測!

2019年3月20日訊 /生物谷BIOON /——內(nèi)源性生物標記物仍然是許多疾病早期診斷的指標，但是許多標記物缺乏有效指導(dǎo)疾病控制的敏感性和特異性，這使得疾病早期診斷以及對疾病進展的監(jiān)控和治療成為了難題。

圖片來源：Nature Biotechnology

為了解決這個問題，近日來自美國斯坦福大學醫(yī)學院的研究人員在生物工程系、放射科、分子影像科的Sanjiv S. Gambhir教授的帶領(lǐng)下開發(fā)了一種基于細胞的體內(nèi)生物傳感器，可以實現(xiàn)高敏感性的腫瘤早期診斷。

研究人員將巨噬細胞進行了基因工程化操縱，將熒光素酶的表達和精氨酸酶-1啟動子的激活結(jié)合在一起，使得這些巨噬細胞可以感知M2型腫瘤相關(guān)代謝譜產(chǎn)生熒光素酶。

細胞構(gòu)建成功之后，研究人員將這些細胞回輸?shù)浇Y(jié)直腸癌和乳腺癌的小鼠模型中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些巨噬細胞可以遷移到腫瘤部位，激活精氨酸酶-1的表達，這使得研究人員可以通過生物發(fā)光成像以及檢測血液中的熒光素酶的含量來診斷腫瘤。

研究人員發(fā)現(xiàn)，通過檢測血液中的熒光素酶，這種巨噬細胞傳感器可以在有炎癥的情況下檢測到大小為25-50立方毫米的腫瘤，這比目前臨床上使用的基于癌癥相關(guān)蛋白質(zhì)和核酸生物標記物的診斷方法更敏感。

此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)這種巨噬細胞傳感器還可以有效追蹤肌肉和肺部炎癥模型中的免疫反應(yīng)，這表明這種方法還可以應(yīng)用于癌癥之外的其他疾病的檢測。