開發(fā)能夠在術(shù)中迅速識別乳腺癌和良性腫瘤的方法

東京大學(xué)11月6日宣布，發(fā)現(xiàn)了乳腺癌的新生物標記物“α-Mannosidase”(MAN2C1)，并成功地讓肉眼難以識別的微小乳腺癌迅速且高靈敏度地發(fā)光。這是由研究生院藥學(xué)系研究科·醫(yī)學(xué)系研究科的浦野泰照教授、醫(yī)學(xué)系研究科·生物物理醫(yī)學(xué)專業(yè)生物情報學(xué)領(lǐng)域的神谷真子準教授、藤田恭平博士課程學(xué)生們等組成的研究小組進行的。研究成果被刊登在《ACS Central Science》上。

乳腺癌是女性患病率最高的癌癥，早期可以通過手術(shù)摘除。但是，由于微小的癌癥的殘留而引起的復(fù)發(fā)，以及與手術(shù)中的良性腫瘤的識別等成為左右患者預(yù)后的問題。為了讓外科醫(yī)生在手術(shù)中判斷適當?shù)那谐秶?，強烈希望能開發(fā)出僅使乳腺癌組織迅速且高靈敏度可視化的方法，以及能夠在手術(shù)中迅速識別乳腺癌和良性腫瘤的方法。

研究小組首先著眼于乳腺癌的糖質(zhì)加水分解酶，開發(fā)了一種熒光試劑“熒光探測物”，該熒光試劑將12種糖質(zhì)水解酶的活性提高到高靈敏度并進行檢測。這些熒光探測物在分子骨架中加入糖基質(zhì)的狀態(tài)下是無色、無熒光的分子，如果與目標糖質(zhì)水解酶發(fā)生反應(yīng)，與糖的結(jié)合就會被加水分解成熒光性的分子。

圖像來源于リリース

新開發(fā)的熒光探測物識別了在乳腺癌中高顯現(xiàn)的酶“α-Mannosidase2c1”

將開發(fā)的熒光探測物添加到從乳腺癌患者身上摘除的乳腺癌組織和正常乳腺組織中，對其熒光變化進行比較評價。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使糖類水解酶之一的“α-Mannosidase”的活性發(fā)光的熒光探測物，可以將乳房癌組織與正常組織進行區(qū)分，以高靈敏度、特異性進行發(fā)光。

并且，在α-Mannosidase中也發(fā)現(xiàn)被稱為“α-Mannosidase2 c1”（MAN2C1）類型的酶是使乳腺癌組織發(fā)光的關(guān)鍵，新發(fā)現(xiàn)了該酶的活性和表現(xiàn)量與正常組織相比在乳腺癌組織中上升。MAN2C1是至今為止在乳腺癌中完全沒有被注意到的酶。這次首次明確了此目標生物標志的有效性。另外，使Mannosidase活性發(fā)光的試劑只需向疑似癌癥的部位散布，就可以使肉眼無法確認的1mm以下微小的乳腺癌組織在10分鐘左右迅速且精確地發(fā)光。

開發(fā)能識別乳腺纖維腺瘤和乳腺癌的方法

另外，在乳腺良性腫瘤——乳腺纖維腺瘤(FA)中發(fā)現(xiàn)MAN2C1的活性高于乳腺癌。從該結(jié)果來看，將強烈應(yīng)答良性腫瘤FA的MAN2C1為目標的綠色熒光探測物和以乳腺癌（惡性腫瘤）和良性腫瘤中同樣應(yīng)答的被稱為“γ-glutomity ltranspetidase”（GGT）的酶為目標的紅色熒光探測物兩者組合起來開發(fā)了一種用不同熒光色識別惡性腫瘤和良性腫瘤的技術(shù)。實際上，在將這兩個熒光探測物調(diào)制成混合物后散布在兩個腫瘤上時，惡性腫瘤組織變成紅色，良性腫瘤組織變成黃色，并基于酶活性的差異，成功地用不同的顏色區(qū)分兩者。

此次開發(fā)的使MAN2C1活性發(fā)光的熒光探測物，可以迅速且高精度地使微小的乳腺癌發(fā)光，通過在乳腺癌手術(shù)切除的部位的斷端等處散布，可以作為當場迅速確認是否有癌殘留的試劑來應(yīng)用。研究小組表示，“開發(fā)的熒光探測群，在乳腺癌以外的癌癥種類中也會進行同樣的評價，期待能應(yīng)用于使新的癌組織發(fā)光的熒光探測物及其目標酶的探索。”