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機體(ti)內源性(xing)生物標(biao)志(zhi)物（Biomarker）的敏感性(xing)和特異(yi)性(xing)對早期疾(ji)病檢測至關重要(yao)。一(yi)直以(yi)來，由于(yu)有效生物標(biao)志(zhi)物的缺乏，使(shi)得對疾(ji)病早期診斷以(yi)及對疾(ji)病進(jin)展的監控和治(zhi)療成為(wei)了(le)棘手難題(ti)。

來(lai)自(zi)美(mei)國斯坦福大學(xue)醫學(xue)院的Sanjiv S. Gambhir教授團隊，利用生物(wu)工程(cheng)技術、放射(she)顯影手段、分子影像等方法，開發了(le)一種(zhong)基于(yu)體(ti)外基因工程(cheng)修飾過的細胞，植于(yu)體(ti)內的生物(wu)傳感器，可以實現(xian)高敏(min)感性的腫瘤早期診斷。

圖片來源：作者Nature Biotechnology文獻

科研人員(yuan)將(jiang)巨噬細(xi)胞(bao)在(zai)體外基(ji)因(yin)工程(cheng)化(hua)，將(jiang)熒光素酶（報(bao)告基(ji)因(yin)）的(de)表(biao)達和精(jing)氨酸酶-1啟(qi)動子(zi)的(de)激活(huo)，通(tong)過(guo)分子(zi)生(sheng)(sheng)物(wu)學的(de)方法(fa)，是兩者融(rong)合在(zai)一起。M2型腫瘤巨噬細(xi)胞(bao)代(dai)謝物(wu)可以激活(huo)啟(qi)動子(zi)，從而是基(ji)因(yin)工程(cheng)細(xi)胞(bao)產生(sheng)(sheng)熒光素酶。

工程細胞(bao)構建成(cheng)功后，科研人員將這(zhe)些(xie)細胞(bao)回輸到結(jie)直(zhi)腸癌(ai)和乳腺癌(ai)的(de)小鼠(shu)疾(ji)病(bing)模型中(zhong)，結(jie)果發(fa)現(xian)這(zhe)些(xie)巨噬細胞(bao)可(ke)以遷移到腫瘤(liu)部位，激活精氨酸酶-1的(de)表達。科研人員可(ke)以通過活體生物發(fa)光成(cheng)像以及檢測血液中(zhong)的(de)熒光素酶的(de)含量來監(jian)測腫瘤(liu)。

科(ke)研(yan)人員發(fa)現，通過檢測血液中熒光素(su)酶的(de)含(han)量，這種(zhong)巨噬細胞傳感器可(ke)以檢測到大(da)小(xiao)為(wei)25-50立方毫米的(de)腫瘤，這比目前臨床上使用的(de)基于癌癥相關蛋白質和核(he)酸生物(wu)標(biao)記物(wu)的(de)診斷方法更為(wei)敏感。

此(ci)外(wai)，科研人員還發現這種巨噬細胞傳感(gan)器還可(ke)以有效追蹤(zong)肌肉(rou)和肺部炎癥模型(xing)中的免疫反應，這表明這種方法還可(ke)以應用于癌癥之外(wai)的其他疾病的檢測。

原始文獻：

Sanjiv S. Gambhir et al. . Nature Biotechnology (2019). DOI //doi.org/10.1038/s41587-019-0064-8