恶蜥蜴的唾液启发了一种检测罕见胰腺肿瘤的新方法

“我们相信这项新扫描可以取代所有其他扫描。”
Gila monster
研究人员合成了毒蜥蜴唾液中的一种物质,用于 PET 扫描。图片来源:Deposit Photos

毒蜥蜴是一种奇特的爬行动物,无论在生理还是化学方面都如此。大多数人至少能认出这种长约 1.5 英尺的蜥蜴,因为它有着 striking 的粉黑相间的鳞片、粗壮的身体和标志性的短尾巴。但这并不是它唯一的独特之处——它们是世界上仅有的两种已知能够产生毒液的蜥蜴之一。虽然被这种含有神经毒素的毒液咬伤很少致命,但过程并不愉快,可能导致剧烈疼痛、水肿、恶心和呕吐。然而,毒蜥蜴的唾液中含有一种物质,现在在帮助检测极难发现的胰腺肿瘤方面显示出巨大的潜力。

少数情况下,负责产生胰岛素的胰腺 β 细胞会发生功能障碍,形成称为胰岛素瘤的小肿瘤。虽然相对良性,但这些肿瘤由于胰岛素的过量生产,仍可能导致血糖水平下降。这个问题对于糖尿病患者尤其棘手,因为它可能导致精力不足甚至晕厥。此外,这些肿瘤通常小于一英寸,使得它们难以定位和诊断。然而,现在一种新颖的 PET 扫描变体似乎能够准确评估胰岛素瘤,这在很大程度上归功于毒蜥蜴唾液的化学复杂性。

在开发出这种受蜥蜴启发的解决方案之前,医学团队很难识别出患有胰岛素瘤的患者。在许多情况下,需要很长时间才能确认其存在。

This is a cross-sectional view of the torso. The gray areas show the anatomy based on the CT scan, while the colored sections represent the radioactive signal measured by the PET scan. On the left is the new scan using radioactive Exendin: the entire pancreas is visible, but the location of the benign tumor is very clear. On the right is the current scan.
这是躯干的横截面视图。灰色区域显示的是基于 CT 扫描的解剖结构,而彩色区域代表 PET 扫描测得的放射性信号。左侧是使用放射性 Exendin 的新扫描:整个胰腺都可见,但良性肿瘤的位置非常清楚。右侧是当前的扫描。图片来源:Radboud University Medical Center

“这是一种非常具有挑战性的疾病,”发表在《核医学杂志》上的一项新研究的第一作者 Marti Boss 在一份声明中说。“我们可以进行血液检查,但它们无法证实是否是肿瘤引起的,也无法确定肿瘤的位置。CT、MRI 和 PET 等各种扫描都可用,但并不总是能显示胰岛素瘤。”

“过去,外科医生会切除部分胰腺,直到找到肿瘤。如果肿瘤在末端,整个胰腺就会被切除,”核医学教授兼研究合著者 Martin Gotthardt 补充道。“没有胰腺也能生存,但会饱受严重糖尿病的困扰,而且需要时刻监测血糖。因此,迫切需要一种更好的扫描方法。”

Gotthardt 和 Boss 知道毒蜥蜴唾液的潜在效用。之前的研究表明,这种生活在沙漠中的有毒蜥蜴唾液中的一种特定化学物质对胰岛素瘤中一种称为 GLP1 受体的特定分子具有很高的亲和力。但这并非仅仅是在实验室里收集爬行动物唾液那么简单。

“唾液中的物质在人体内并不稳定,”Gotthardt 解释说。

为了解决这个问题,研究人员开发了一种化学性质更稳定的合成版本,称为 Extendin,然后将其与用于标准 PET 扫描的温和放射性示踪剂结合。随后,他们让 69 名疑似患有胰岛素瘤的成年患者接受 Extendin-PET 扫描。结果很明确——虽然基础 PET 扫描的肿瘤检出率为 65%,但这种新的、源自毒蜥蜴的方案的准确率高达 95%。在 Extendin-PET 扫描与 CT 和 MRI 扫描相结合的情况下,有 13% 的胰岛素瘤病例完全得益于 Extendin-PET 手术。一旦确诊,外科医生成功地为所有受影响的患者切除了肿瘤。

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今后,该团队希望进一步研究 Extendin 的益处及其如何用于治疗胰岛素瘤,并努力将这种改进的 PET 扫描引入医疗机构。

“‘我们相信这项新扫描可以取代所有其他扫描,’”Boss 说。“……[所]有这些患者在手术后都完全康复了,尽管有些人已经病了数十年。”

 

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