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科學美國人(翻譯):肺癌篩查新技術是怎樣的? 2020.05.03

Imagine getting screened for early-stage lung cancer simply by taking a deep breath from an inhaler, and then peeing into a cup.

想象一下,只需用吸入器深吸一口氣,然后對著杯子呼氣,就能篩查出是否患有早期肺癌。

Sangeeta Bhatia, a professor of health sciences and engineering at M.I.T., described how that might be possible in a TED talk she gave in 2016:

省理工學院健康科學與工程學教授桑吉塔·巴蒂亞在2016年的一次TED演講中描述了這種可能性:

Bhatia: “What if you had a detector that was so small that it could circulate in your body, find the tumor all by itself, and send a signal to the outside world? It sounds a little like science fiction. But actually, nanotechnology allows us to do just that.”

巴蒂亞:“如果你一個非常小的探測器,它可以在你體內循環,自己找到腫瘤,并向外部世界發送信號,那會怎么樣呢?”這聽起來有點像科幻小說。但實際上,納米技術讓我們做到了?!?nbsp;Bhatia’s idea was to invent non-toxic nanoprobes that doctors could put inside your blood or lungs or gut to detect tiny tumors, when they’re easier to treat, before they grow big enough to spread throughout the body and damage vital organs.

巴蒂亞的想法是發明一種無毒的納米探針,醫生可以把它放入患者的血液、肺或腸道中,在容易治療時,在腫瘤長到擴散全身并損害重要器官之前,進行探測。

Bhatia: “I dream that one day, instead of going into an expensive screening facility to get a colonoscopy, or a mammogram, or a pap smear,  that you could get a shot, wait an hour, and do a urine test on a paper strip.”

巴蒂亞:“我夢想有一天,不用去昂貴的篩查設施做結腸鏡檢查、乳房x光檢查或巴氏涂片檢查,而是打一針,等一個小時,然后在紙上做尿檢?!?/p>

In 2017. Bhatia’s team reported a proof-of-concept experiment in Nature Biomedical Engineering that demonstrated nanoprobes like this working to detect early-stage ovarian cancer in mice.

2017年,巴蒂亞的團隊在《自然生物醫學工程》雜志上發表了一項概念驗證實驗,證明了納米探針可以在小鼠體內檢測出早期卵巢癌。

And now the group has refined this technology further to create a screening test for lung cancer that is more sensitive than the CT scans used today. The team of Harvard and M.I.T. researchers described their work in the April 1st issue of Science Translational Medicine.

現在,該組織進一步完善了這項技術,創造了一種比目前使用的CT掃描更靈敏的肺癌篩查試驗。哈佛大學和麻省理工學院的研究人員在4月1日的《科學轉化醫學》雜志上描述了這項工作。

Lung cancer accounts for nearly a quarter of all cancer deaths in the U.S. each year, in large part because most cases of lung cancer are not caught until after the disease has already spread to other sites.

肺癌占美國每年所有癌癥死亡人數的近四分之一,很大程度上是因為大多數肺癌病例是在已經擴散到其他地方之后才被發現。

Yet when lung cancer is caught and treated early, the majority of patients survive the disease for at least five years. But CT screening for lung cancer is not widely used around the world because it’s expensive and more than 90 percent of positive tests turn out to be benign growths, not cancer. So this kind of screening leads to a lot of unnecessary and invasive biopsies.

如果肺癌被發現并得到早期治療,大多數患者至少能存活5年。但是,CT篩查肺癌并沒有在世界范圍內得到廣泛應用,因為它成本高昂,而且90%以上的陽性檢測結果是良性生長,不是癌癥。所以這種篩查會導致很多不必要的、侵入性的活組織檢查。

In Bhatia’s study, which was done on mice genetically engineered to develop lung tumors very similar to those seen in people, the nanoprobes were able to detect tumors about 50 times smaller than other screening methods. And it produced no false positives.

在巴蒂亞的研究中,通過基因工程使小鼠產生與人類非常相似的肺部腫瘤,納米探針能夠檢測出比其他篩選方法小50倍左右的腫瘤。沒有產生假陽性結果。

The nanoprobes are designed to release reporter molecules when they come near certain kinds of lung tumors. Once released, the reporters pass into the blood, get filtered out by the kidneys, and then exit the body in the urine.

納米探針的設計目的是當它們接近某些類型的肺腫瘤時釋放報告分子。一旦釋放,報告分子進入血液,被腎臟過濾,然后通過尿液排出體外。

The group is now working to repackage the nanoprobes into a form that could be inhaled as a powder or through a nebulizer. If that succeeds, then the technology will have to proceed through several years of clinical trials before it could be used to screen people for lung cancer.

研究人員目前正致力于將納米探針重新包裝成一種可吸入粉末或霧化劑的形式。如果成功,那么這項技術需要經過數年的臨床試驗后可用于篩查肺癌患者。

Bhatia: “And I hope that what this mean is that is that one day we can detect tumors in patients sooner than 10 years after they’ve started growing…and that this would lead to earlier treatments and that we could save more lives than we can today with early detection.”

巴蒂亞:“我希望這意味著,有一天我們可以在腫瘤開始生長后不到10年的時間里檢測出患者身上的腫瘤……早期治療,這樣我們可以挽救更多的生命。

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