早期階段的腦癌不僅難以診斷和確定，而且即使在患者出現(xiàn)癥狀后在診斷上或許也存在一定的困難，近日，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Pharmaceutics上題為“Discovering Glioma Tissue through Its Biomarkers' Detection in Blood by Raman Spectroscopy and Machine Learning”的研究報(bào)告中，來(lái)自托木斯克州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究開(kāi)發(fā)出了一種能診斷神經(jīng)膠質(zhì)瘤（glioma）的新型無(wú)創(chuàng)方法，神經(jīng)膠質(zhì)瘤是一種最嚴(yán)重的人類(lèi)腦瘤，利用拉曼光譜，研究人員檢測(cè)到了患者血液樣本中的生物痕跡，即由腫瘤所分泌的特殊化學(xué)物質(zhì)。

研究者Yury Kistenev說(shuō)道，只有通過(guò)組織學(xué)檢查分析才能驗(yàn)證腫瘤的類(lèi)型，而組織檢查常常是在腫瘤被切除之后進(jìn)行的，而光學(xué)分析手段能明顯擴(kuò)展診斷的可能性，而且其還能幫助科學(xué)家們以無(wú)創(chuàng)的方式完成一切操作，并不需要提取生物學(xué)組織，也就是說(shuō)，研究人員所采用的拉曼光譜有助于以較高的精度檢測(cè)生物液體中的化學(xué)組分。

在研究初始階段，科學(xué)家們對(duì)該研究領(lǐng)域的一些文獻(xiàn)進(jìn)行分析，并收集了關(guān)于神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織中所發(fā)現(xiàn)的生物標(biāo)志物的一些信息，隨后他們對(duì)實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，給小鼠注射人類(lèi)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞，隨后在不同的時(shí)間對(duì)其血清進(jìn)行分析，并將其從實(shí)驗(yàn)中移除；通過(guò)采用拉曼光譜的手段，研究人員識(shí)別出了特定的頻率，其或能幫助他們精確鎖定生物體液樣本中神經(jīng)膠質(zhì)瘤的痕跡，同時(shí)還將小鼠分為了健康組和非健康組。隨后，研究者將新的數(shù)據(jù)收集到一個(gè)樣本庫(kù)中，這樣研究人員就能用其來(lái)訓(xùn)練一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從而幫助實(shí)現(xiàn)分析過(guò)程的自動(dòng)化了。

科學(xué)家開(kāi)發(fā)出利用血液樣本就能識(shí)別出人類(lèi)腦瘤的新型無(wú)創(chuàng)技術(shù)。

圖片來(lái)源：Pharmaceutics (2023). DOI:10.3390/pharmaceutics15010203

研究者表示，他們所開(kāi)發(fā)的方法的優(yōu)勢(shì)在于，其能促進(jìn)研究人員在患者疾病癥狀表現(xiàn)出來(lái)之前尋找早期階段腫瘤的痕跡，但問(wèn)題在于，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤會(huì)改變血液的生化成分，其分泌的物質(zhì)和腫瘤細(xì)胞最終會(huì)進(jìn)入到血液中，而血液會(huì)將這些物質(zhì)帶到全身，通過(guò)分析這些生物痕跡，研究人員就能獲得關(guān)于癌癥信息相關(guān)的數(shù)據(jù)，這些信息反過(guò)來(lái)也能被用來(lái)診斷疾病或監(jiān)測(cè)療法的效果。

據(jù)研究人員介紹，這種新方法或許也有望診斷其它類(lèi)型的腫瘤，所有的惡性腫瘤都會(huì)分泌特定的化學(xué)物質(zhì)，而且如果知道哪些確切的生物痕跡與特定的醫(yī)療條件有關(guān)，這樣研究人員就能利用拉曼光譜和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。如今光學(xué)分析手段在多個(gè)研究領(lǐng)域的使用越來(lái)越普遍，尤其是其能為疾病的快速診斷帶來(lái)巨大的機(jī)會(huì)；在這一點(diǎn)上，研究人員目前正在利用AI來(lái)開(kāi)發(fā)診斷病毒性和細(xì)菌性呼吸道感染的新型無(wú)創(chuàng)方法，這將能夠?qū)⒎治鏊枰牡臅r(shí)間從數(shù)天減少到數(shù)分鐘。

綜上，本文研究結(jié)果表明，對(duì)血清的分析或能幫助追蹤人類(lèi)神經(jīng)膠質(zhì)瘤發(fā)生期間大腦組織的狀態(tài)改變。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Denis Vrazhnov, Anna Mankova, Evgeny Stupak, et al. Discovering Glioma Tissue through Its Biomarkers' Detection in Blood by Raman Spectroscopy and Machine Learning, Pharmaceutics (2023). DOI:10.3390/pharmaceutics15010203