探秘“抗癌”重点实验室

编者按
　　防治肿瘤，提高医疗和康复专业技术是重要一环。
今年4月15日至21日是第30个全国肿瘤防治宣传周，主题为“综合施策 科学防癌”。记者深入3所国家和省级重点实验室进行探访，从核医学、放射肿瘤学、精准医学等不同角度，深入了解不同实验室为肿瘤防治在前沿科技上的不懈探索，以及实验室研究团队为了患者福祉的默默付出。

全国首批FLASH放疗设备年底装机
多频次放疗可变“秒速”治疗

　　实验室名片
　　国家卫生健康委核技术医学转化重点实验室
　　该实验室系委省共建实验室，依托单位为绵阳市中心医院。研究方向包括肿瘤靶向放射性药物的研发和临床应用研究、FLASH放疗装置的研制及临床转化研究等。

“核”在医学领域，尤其是肿瘤诊断和治疗方面有重要应用。
4月11日，在绵阳市中心医院内，国家卫生健康委核技术医学转化重点实验室一间挂有“分子生物学研究平台”标牌的房间，研究人员正在研究疾病发病机制和核素药物的靶点筛选，为制备前体药物做准备。
据重点实验室主任李小安介绍，实验室在该院设立了中心实验室、生物样本库和动物实验中心、核医学科等平台。

患者放疗从“多频次”到“一秒搞定”

　　“我们和中物院十所研发的电子线FLASH放疗机器预计年底装机，这是全国首批FLASH放疗设备。”重点实验室研发人员周艳表示。
周艳口中的FLASH放疗机器装置的研发及临床转化研究，是重点实验室的研究方向之一。FLASH放疗是一种以超高剂量率照射为主要特征的放疗技术，相较于传统放疗更高效。
放射治疗原理是通过射线杀死肿瘤细胞。重点实验室研发人员、绵阳市中心医院日间治疗中心主任李杰举例，传统放疗设备剂量率为0.01Gy/s（戈瑞/秒），如一名肿瘤患者需要60戈瑞的放疗总剂量，常规情况下每周接受5次放疗，临床上需 6周时间才能完成放疗。“然而，FLASH放疗技术可实现每秒40戈瑞以上的照射剂量率，理论上患者可完成‘秒速’治疗。”李杰表示。
FLASH放疗另一个优点是“减毒”。“实验室已开展了数百次动物实验，发现FLASH放疗对正常组织的放射性损伤更小，可以减少毒副反应。”重点实验室研发人员、绵阳市中心医院肿瘤科副主任高峰进一步介绍。
在重点实验室的努力下，近两年，FLASH放疗装置取得跨越式进步，电子线FLASH放疗设备计划今年投入临床。李杰说，预计明年启动高能X线FLASH放疗设备的临床试验，未来多种类型肿瘤患者均可受益。

新型分子影像探针让肿瘤无所遁形

　　放射性药物的研发和临床应用，也是重点实验室的研究方向。
“放射性药物一般用于肿瘤治疗和肿瘤诊断两大方面。肿瘤治疗方面，以放射性核素（镥［177Lu］）配体治疗举例，从2023年至今，绵阳市中心医院利用该方法造福48名神经内分泌肿瘤癌和前列腺癌患者。”重点实验室研发人员、绵阳市中心医院核医学科副主任陈正国表示。目前，重点实验室可使用核素已增至20种，未来将增加更多核素，用于制备多种放射性药物，让更多患者受益。
在肿瘤诊断方面，重点实验室通过制备多种“诊断型放射性药物”提高诊断精准度，降低误诊率，目前已有多项在实践。“正电子分子影像探针是一种用于诊断的放射性药物，它能精准定位肿瘤细胞，像一艘搭载GPS的‘导弹’，能够直击‘靶心’。”陈正国介绍，重点实验室已制备6种新型分子影像探针，已在临床应用于神经内分泌肿瘤和前列腺癌等肿瘤诊断。今年计划制备10多种分子影像探针，拓宽肿瘤诊断范围。

借力AI 精准鉴别肺结节“好坏”

　　实验室名片
　　精准医学四川省重点实验室
　　聚焦现代医学重大疑难问题，由基因测序、宏基因组检测、生物信息分析三大平台组成。其中，华西医院精准医学中心是重点实验室的核心平台。

4月12日，患者李鑫（化名）因肺部感染到华西医院就医，医生考虑其在外院进行常规治疗效果不佳，改用病原微生物高通量基因检测。第二天报告提示其感染鹦鹉热衣原体，医生使用了多西环素后，李鑫的症状得到明显改善。从样本送检到拿到报告单只用了不到一天，就完成了对上万种病原体的详细检测。
带来这种改变的，是精准医学四川省重点实验室2020年推出的“病原微生物高通量基因检测平台”。2024年，这个检测平台将发挥更大效用——提供对外检测服务，造福更多患者。

开发一个平台 一次性批量检测上万种已知病原体

　　“病原微生物高通量基因检测平台”已为数万例患者提供服务。
据精准医学四川省重点实验室主任、四川大学华西医院呼吸和共病研究院院长李为民教授介绍，该平台于2020年初建立，在应对新冠疫情中发挥巨大作用，此前主要用于华西医院感染性疾病的诊断，在危急时刻为病人抢时间。“传统检测方法只能检测一种或几种病原体，效率相对低，病原体培养检测更是需要耗费几天时间，这个平台能一次性批量检测上万种已知病原体，还可以发现新的病原体，最短22小时出具检测报告，病原体检测驶上了‘快车道’。”精准医学四川省重点实验室研究人员、华西医院精准医学中心临床检测技师组长王婧说。
2023年6月，患者陈丽（化名）因意识障碍被送至华西医院急诊，常规检查无法确认病因，患者情况危急。医院急诊科采集一份患者脑脊液样本，进行病原微生物高通量基因检测，快速确定患者感染病原体的类型，从而精准地为患者选择抗感染药物。王婧说，“过去检测手段有限，不少病例无法明确致病病原体，临床只能凭经验用药，使用这项检测服务后，医生有了一个精确的辅助工具。”
省重点实验室还针对肺小结节容易漏诊、误诊和性质难以判别的问题，开发了一套针对肺癌和肺结节的人工智能辅助诊断系统。“在这一系统输入影像CT等临床信息后，有没有结节？结节的部位在什么地方？结节密度多少，大小多少？形状怎么样？这些诊断结果会一键式输出，给医生提供诊断提示，可以对肺结节的恶性风险进行精准鉴别，为患者制定更精准的诊疗方案。”李为民介绍。
“这套系统是很多大型医院医生的‘好助手’，提高阅片效率，也有助于提升基层医院的阅片能力和水平。”李为民表示，这套系统目前已推广至全国多家医院，为其他医院肺癌早筛早诊提供了华西智慧和华西方案。

建立一个体系 降低“重大慢性病过早死亡率”

　　李为民表示，省重点实验室在2019年启动以西部地区为代表的“百万自然人群队列”建设项目，经过几年努力，已完成3万多例全基因组测序和数据分析工作。
“以前很多患者，尤其是慢阻肺患者，会等到疾病影响到生活后才就医。但现在通过这一项目，我们会进行系统体检随访，随时‘盯’患者的疾病发展全过程，做到及早发现。”李为民表示，“百万自然人群队列”建设项目聚焦心脑血管疾病、代谢性疾病、呼吸慢病及恶性肿瘤等4大慢病，探索疾病相关的遗传因素和生活方式。
“要完成‘百万自然人群队列’项目至少需要五六年，研究成果将为复杂疑难和罕见疾病的精准诊断、精准治疗以及预后提供新的思路，为后续药物研发提供新的靶点。”省重点实验室研究人员王德年说。
“百万自然人群队列”项目的研究，核心目的在于建立慢病“早防、早筛、早诊、早治”防控体系。“目前已在成都、宜宾、广安、南充等地实施试点。”李为民表示，希望通过这一体系的建立，让试点区域群众享受到前沿技术，降低“重大慢性病过早死亡率”，提高人群健康寿命，推动健康四川建设。

空间分割新疗法用“消融术”击杀肿瘤

　　实验室名片
　　放射肿瘤学四川省重点实验室
　　2018年依托四川省肿瘤医院建设，由放射生物学实验室、放射物理实验室、人工智能及多模态影像实验室组成。

前不久，一名曾患上皮样血管肉瘤的患者车刚（化名）及其家属特意从甘肃赶来，向西部放射治疗协会理事长、放射肿瘤学四川省重点实验室主任郎锦义教授团队送上锦旗。2023年车刚右侧肩背部出现巨大肿瘤，疼痛难忍，多次求医未果。
郎锦义教授接诊后，省重点实验室为车刚制定了创新诊疗方案——空间分割放射治疗联合化疗及靶向治疗方法，短短一周放射治疗，患者疼痛得到明显缓解，肿瘤大幅缩小。肿瘤被完全切除后，患者顺利康复。
这得益于省重点实验室采用的“空间分割疗法”。这个“疗法”如何成功“击杀”肿瘤？省重点实验室还有哪些惠民新成果？记者进行了探访。
目前，空间分割放射治疗已应用于省肿瘤医院60—70例肿瘤患者，进入临床试验阶段。省重点实验室副主任、省肿瘤医院副院长路顺介绍，普通放射治疗要对整个肿瘤进行照射，这可能会对大型肿瘤或复发性肿瘤患者带来毒副作用。而空间分割放射治疗不用照射整个肿瘤，而是有规律地高剂量照射肿瘤内部的部分“点”，类似“消融”，在肿瘤周边施以相对低的剂量，这样可以做到剂量使用“重点突出”，提升放疗效果。
“省重点实验室还在探索一种更精确的空间分割放射治疗方法，即通过每隔2—3厘米定点照射，在肿瘤内部布置多处高剂量照射点，能快速缩小肿瘤。”路顺说。
“除空间分割放疗法之外，我们还有一个研究方向是放射与免疫，致力于探索新型治疗手段。”省重点实验室科研人员陈梅华介绍，2023年，该实验室研发出一种无线自供能、可植入体内的光动力治疗药片，为深部肿瘤的精准治疗提供可能性。
“目前光动力治疗主要用于浅表性肿瘤，对于子宫肉瘤等深部肿瘤，光无法深入穿透，难以激活光敏药物。这时就需要一个载体将光‘引导’至肿瘤上。”陈梅华解释。
光动力治疗药片应运而生。“我们通过微创手术，将5毫米的光动力治疗药片，植入肿瘤附近或直接埋入大型肿瘤内部，再在体外使用超声探头激活药片内部系统，驱动装置进行光动力治疗，精准消灭肿瘤细胞。”陈梅华表示，这种新型治疗方式能减少患者的痛苦不适，降低治疗副作用和并发症风险，缩短康复时间。目前，这一治疗方法已获得国家发明专利授权，即将投入临床转化应用。