包括東京大學在內(nèi)的一個聯(lián)合研究小組宣布，他們已經(jīng)開發(fā)出一種檢測方法，可以檢測相對早期胰腺癌患者血液中異常的酶活性。胰腺癌是一種典型的難治性癌癥，往往發(fā)現(xiàn)較晚已處于晚期。期待此項胰腺癌新診斷方法的臨床實際應用。

(圖)胰腺癌患者的血液酶活性(由東京大學、理化學研究所和日本醫(yī)科大學提供)

DPP4(綠點)是一種酶，是 II 型糖尿病的治療靶點之一。

FAPα(紅點)是癌細胞中表達的降解酶

生物體內(nèi)存在著數(shù)千種酶，組成酶的蛋白質(zhì)組對于維持外界環(huán)境的不斷變化和體內(nèi)內(nèi)部的變化發(fā)揮著重要作用。酶活性異常的發(fā)生與各種疾病的發(fā)生有關，這種現(xiàn)象已被用作生物標志物以確定疾病是否發(fā)生。然而，用傳統(tǒng)方法很難檢測血液中微量存在的酶。

由東京大學藥學研究生院小松徹助理教授和浦野泰照教授、日本理化學研究所前沿研究中心高級研究員渡邊力也、日本醫(yī)科大學研究生院本田一文教授組成的研究小組對血液進行了研究，已經(jīng)開發(fā)出一種在“單分子水平”上區(qū)分和檢測極少量的各種酶的方法。其獨特之處在于結(jié)合了高靈敏度檢測酶活性的“有機小分子熒光探針技術”和可在單分子水平進行高精度測量的“微芯片技術”。

小松助理教授及其同事利用新開發(fā)的“單分子酶活性測量技術”來研究相對早期的I至II期胰腺癌患者血液中的各種酶活性異常。結(jié)果發(fā)現(xiàn)DPP4、彈性蛋白酶、CD13等酶的活性與健康個體顯著不同，表明出現(xiàn)了異常。

(圖): (由東京大學、RIKEN 和日本醫(yī)科大學提供)

相對早期胰腺癌患者和健康個體血液中酶 DPP4 活性差異的圖表

DPP4 是一種酶，也是 II 型糖尿病的治療靶點。彈性蛋白酶是由胰腺中的中性粒細胞和白細胞產(chǎn)生的，具有水解細胞外一種叫做彈性蛋白的物質(zhì)的作用。眾所周知，CD13 能夠增加癌癥中的血管。這些物質(zhì)在血液中的含量非常少，直到現(xiàn)在還無法使用光譜方法這種傳統(tǒng)方法進行檢測，這種方法將酶作為一百萬到十億分子的一組進行分析。

去年3月，日本國立癌癥研究中心公布的“癌癥5年生存率”(2014-2015年診斷后五年生存率)，除胰腺癌外，所有癌癥均為66.2%。而胰腺癌只有12.7%，和小細胞肺癌(11.5%)一樣低。據(jù)《癌癥統(tǒng)計》顯示，(日本)2019年共有43,865人被診斷出患有胰腺癌，2020年有37,677人死亡。去年3月內(nèi)閣批準的政府《第四次癌癥防治基本計劃》也將針對胰腺癌等難治性癌癥的對策列為優(yōu)先措施之一。

(圖)2020 年按器官部位劃分的癌癥死亡人數(shù)圖表。加深顏色的為胰腺癌。(由日本國立癌癥研究中心提供)

小松助理教授領導的研究小組表示：“到目前為止，早期診斷胰腺癌一直很困難，人們一直在等待能夠早期檢測到胰腺癌的生物標志物的開發(fā)。我們開發(fā)的測試方法是一種候選生物標志物，可以反映胰腺癌狀況的變化。今后將繼續(xù)致力于該檢測方法的實際應用。”

該研究成果于2024年1月12日發(fā)表在美國科學雜志《Cell ReportsMethods》電子版上。