拉曼光谱有望使甲状腺结节的良恶性诊断更为精准

时间:2019-11-13 09:36:02 来自:仰和健康

研究人员已经证明,称为拉曼光谱的光学技术可用于区分甲状腺良性和癌性细胞。这项新的研究表明,拉曼光谱法有潜力作为改善甲状腺癌诊断的工具,甲状腺癌是美国第九大常见癌症,每年在美国诊断的新病例超过50,000例。

加利福尼亚大学的James W. Chan说,这个令人鼓舞的结果表明,拉曼光谱仪可以发展成为一种新型的光学仪器,通过提供当前无法获得的生化信息,可以避免甲状腺癌的侵入性诊断手段,可能会对病理学领域产生重大影响,并可能导致诊断其他疾病的新方法。

在光学学会(OSA)的《生物医学光学快报》上,由Chan领导的多学科团队,以及美国加州大学戴维斯分校的迈克尔·坎贝尔(Michael J.Campbell),美国华盛顿州华盛顿大学的Eric C. Huang报告说,他们的拉曼光谱方法可以以97%的准确度区分甲状腺细胞的良恶性。

Chan说,据我们所知,这是第一次使用人类甲状腺细胞来证明拉曼光谱能够在单细胞水平上鉴定出癌症亚型。但是,我们将需要增加细胞数量和所研究患者的数量,以确认拉曼技术的准确性。”

基于细胞的诊断更加准确

颈部肿块或结节是甲状腺癌的常见症状。但是大多数甲状腺结节都没有癌变。超声引导的细针穿刺活检通常用于检查癌症,方法是将细针插入结节中,以获得在显微镜载玻片上制备,染色并由病理学家分析的细胞。

在大约15%到30%的病例中,病理学家无法确定从活检中获得的细胞是良性还是恶性的。对于这些情况,需要采取一种称为甲状腺切除术的手术方法来切除组织,这将提供更多信息以进行更准确的诊断。

研究人员将拉曼光谱学作为一种可能的解决方案,因为它是一种非侵入性技术,不需要样品制备或染色即可确定复杂样品(如细胞)的分子组成中的细微差异。

他说,我们希望使用拉曼光谱技术来改善病理学家对细针抽吸获得的细胞的分析,以减少不必要的甲状腺切除。这将最大程度地减少手术并发症并降低医疗保健成本。”

获取整个细胞的生化信息

对于这项新研究,研究人员使用了线性扫描拉曼显微镜,使他们能够从整个细胞体内中快速获取拉曼信号。与仅从一部分细胞体内获取拉曼光谱的其他方法相比,这使他们能够更准确地捕获整个细胞的化学成分。然后使用多元统计方法和分类方法来分析拉曼数据,并以客观无偏见的方式对细胞进行分类。

研究人员将这种拉曼光谱方法应用于从10个被诊断为良性或恶性的甲状腺结节中分离出的单个细胞,数据分析确定了独特的光谱差异,可以以97%的诊断准确度将癌细胞与良性肿瘤区分开。他们还表明,其他亚型可以通过其光谱差异来识别。

“这些初步结果令人兴奋,因为它们涉及人类临床样品中的单细胞,但是要将其从研究项目转移到最终临床用途,还需要做更多的工作,” Chan说。

除了在更多的细胞和患者身上进行测试之外,研究人员还需要将该技术应用于细针穿刺获得的细胞,并在病理学家无法确定其细胞是良性还是癌性的样品上进行测试。他们还希望开发一种自动化的原型系统,以最少的人工干预即可执行拉曼测量和分析。

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