現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)-供參考

1、現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)如何影響癌癥的診斷與治療1： 相關(guān)概念1.1：生物醫(yī)學(xué)的概念 生物醫(yī)學(xué)是生物醫(yī)學(xué)信息、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、基因芯片、納米技術(shù)、新材料等技術(shù)的學(xué)術(shù)研究和創(chuàng)新的基地，隨著社會-心理-生物醫(yī)學(xué)模式的提出、系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展，形成了現(xiàn)代系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)，是與21世紀(jì)生物技術(shù)科業(yè)的形成和發(fā)展密切相關(guān)領(lǐng)域，是關(guān)系到提高醫(yī)療診斷水平和人類自身健康的重要工程領(lǐng)域。1.2：生病的概念 最常應(yīng)用的定義是對人體正常形態(tài)與功能的偏離。 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對人體的各種生物參數(shù)(包括智能)都進(jìn)行了測量，其數(shù)值大體上服從統(tǒng)計(jì)學(xué)中的常態(tài)分布規(guī)律，即可以計(jì)算出一個(gè)均值和95%健康個(gè)體的所在范圍。習(xí)慣上稱這個(gè)范圍為正常，超出這個(gè)范圍，過高

2、或過低，便是不正常,疾病便屬于不正常的范圍。1.3癌癥的概念 在醫(yī)學(xué)上，癌是指起源于上皮組織的惡性腫瘤，是惡性腫瘤中最常見的一類。相對應(yīng)的，起源于間葉組織的惡性腫瘤統(tǒng)稱為肉瘤。有少數(shù)惡性腫瘤不按上述原則命名，如腎母細(xì)胞瘤、惡性畸胎瘤等。一般人們所說的“癌癥”習(xí)慣上泛指所有惡性腫瘤。腫瘤是機(jī)體在各種致瘤因素作用下，局部組織的細(xì)胞在基因水平上失去對其生長的正常調(diào)控導(dǎo)致異常增生與分化而形成的新生物。新生物一旦形成，不因病因消除而停止生長，他的生長不受正常機(jī)體生理調(diào)節(jié)，而是破壞正常組織與器官，這一點(diǎn)在惡性腫瘤尤其明顯。與良性腫瘤相比，惡性腫瘤生長速度快，呈浸潤性生長，易發(fā)生出血、壞死、潰瘍等，并常有遠(yuǎn)

3、處轉(zhuǎn)移，造成人體消瘦、無力、貧血、食欲不振、發(fā)熱以及嚴(yán)重的臟器功能受損等，最終造成患者死亡。2：診斷2.1 診斷的意義必要性：全球： 每年新發(fā)生的癌癥病人：1000萬 死于癌癥的病人：600-700萬重要性： 1/3癌癥是可以預(yù)防的 。 1/3癌癥是可以早期發(fā)現(xiàn)，并治愈的。 1/3癌癥病人也可以通過現(xiàn)有的醫(yī)療措施、康復(fù)治療改善癥狀、減輕痛苦、提高生存質(zhì)量。2.2 診斷的方法2.2.1體格檢查 皮膚，鞏膜，淺表淋巴結(jié)，腹部腫塊，直腸指檢（DRE），腹部腫塊，直腸指檢（DRE） 2.2.2超聲檢查 肝、膽、胰、腎上腺、子宮、附件、胸、腹水定位。2.2.3 放射學(xué)檢查 X-射線檢查，胃腸道氣鋇雙重造

4、（GI），鋇劑灌腸（BE），血管造影，CT，MRI2.2.4 細(xì)胞學(xué)檢查 血常規(guī)，骨髓檢查，脫落細(xì)胞（痰、食道拉網(wǎng)涂片、宮頸涂片），胸、腹水檢查，淋巴結(jié)穿刺，深部腫瘤在CT、B超導(dǎo)引下細(xì)針穿刺 2.2.5 血清腫瘤標(biāo)記物 AFP（甲胎蛋白） CEA 胃腸道 CA19-9 胰腺 CA125 卵巢 CA15-3 乳腺 PSA 前列腺NSE 肺癌 2.2.6 腫瘤的生物芯片檢測2.2.6.1生物芯片的概念 指采用光導(dǎo)原位合成或微量點(diǎn)樣等方法，將大量生物大分子如核酸片段、多肽分子甚至組織切片、細(xì)胞等生物樣品有序地固化于支持物的表面，組成密集二維分子排列，然后與已標(biāo)記的待測生物樣品中的靶分子雜交，通過特

5、定的儀器對雜交信號的強(qiáng)度進(jìn)行快速、并行、高效地檢測分析，從而判斷樣品中靶分子的數(shù)量。2.2.6.2生物芯片的原理 根據(jù)生物分子之間特異性相互作用的原理，如DNA-DNA、DNA-RNA、抗原-抗體、受體-配體之間可發(fā)生的復(fù)性與特異性結(jié)合，設(shè)計(jì)一方為探針，并固定在微小的載體表面，通過分子之間的特性性反應(yīng)，檢測另外一方有無、多少或者結(jié)構(gòu)改變等。2.2.6.3生物芯片特點(diǎn)及分類生物芯片的主要特點(diǎn)：高通量、微型化和自動化常用的生物芯片的分類：基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、組織芯片及芯片實(shí)驗(yàn)室2.2.6.4以基因芯片為例DNA芯片技術(shù)包括四個(gè)主要步驟：（1）芯片的設(shè)計(jì)與制備（2）樣品制備（3）雜交反應(yīng)和信號檢測

6、（4）結(jié)果分析3 治療3.1 靶向治療3.1.1藥物的概念 藥物指能影響機(jī)體生理、生化和病理過程，用以預(yù)防、診斷、治療疾病和計(jì)劃生育的化學(xué)物質(zhì)。3.1.2靶向制劑概念 靶向制劑又稱靶向給藥系統(tǒng)(targeting drug system，TDS)，是載體將藥物通過局部給藥或全身血液循環(huán)而選擇性地使藥物濃集于靶器官、靶組織、靶細(xì)胞且療效高、毒副作用小的給藥系統(tǒng)，為第四代藥物劑型，且被認(rèn)為是抗癌藥的適宜劑型。3.1.3 被動靶向制劑3.1.3.1脂質(zhì)體為載體 抗癌藥物包封于脂質(zhì)體中，增加藥物對淋巴的定向性，使抗癌藥物對正常細(xì)胞和組織無損害或抑制作用，改變藥物在組織中分布。因此，用脂質(zhì)體為載體的抗癌

7、藥物新劑型能使藥物的療效提高，減少劑量，降低毒性，減輕變態(tài)和免疫反應(yīng)。脂質(zhì)體粒徑越?。ㄈ?0nm）、表面荷負(fù)電或采用PEG修飾，淋巴導(dǎo)向效率越高；局部殘留越少，經(jīng)淋巴回血量越多。3.1.3.2 微球?yàn)檩d體 一般微球是被動靶向，小于7um時(shí)一般被肝、脾中巨噬細(xì)胞攝取，710um的微球通常被肺的最小毛細(xì)管床以機(jī)械濾過的方式截留，被巨噬細(xì)胞攝取進(jìn)入肺組織或肺氣泡中。3.1.4 主動靶向制劑3.1.4.1修飾的脂質(zhì)體 1長循環(huán)脂質(zhì)體(long-circulating liposomes)脂質(zhì)體表面經(jīng)適當(dāng)修飾后，可以避免單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)吞噬，延長在體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的時(shí)間。 2免疫脂質(zhì)體 在脂質(zhì)體表面接上某

8、種抗體，使其具有對靶細(xì)胞分子水平上的識別能力，提高脂質(zhì)體的專一靶向性。 3糖基修飾脂質(zhì)體 不同的糖基結(jié)合在脂質(zhì)體表面，到體內(nèi)可產(chǎn)生不同的分布。如帶有半乳糖殘基時(shí)，可被肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞所攝?。粠в邪敫侍菤埢鶗r(shí)，可被K細(xì)胞所攝??；帶有氨基甘露糖衍生物時(shí)，能集中分布在肺內(nèi)。3.1.4.2藥物大分子復(fù)合物 藥物大分子復(fù)合物系指藥物與聚合物、抗體、配體以共價(jià)鍵形成的分子復(fù)合物，主要用于研究腫瘤靶向的研究。EPR效應(yīng)(enhanced permeability and retention effect)：腫瘤血管對大分子物質(zhì)的滲透性增加，以致大分子物質(zhì)滯留并蓄積于腫瘤組織的量增加。3.1.5 靶向治療的原理 細(xì)

9、胞分子水平上針對已經(jīng)明確的致癌位點(diǎn)（一個(gè)蛋白分子，或一個(gè)基因片段），來設(shè)計(jì)相應(yīng)的治療藥物，藥物進(jìn)入體內(nèi)以后特異性地選擇與這些致癌位點(diǎn)相結(jié)合并發(fā)生作用，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞特異性死亡，而不會殃及腫瘤周圍的正常組織細(xì)胞，所以分子靶向治療又被稱為“生物導(dǎo)彈”。 藥物靶向治療的效果取決于靶向藥物的自身特性和腫瘤內(nèi)是否存在靶向藥物作用的分子靶點(diǎn)及其異常狀態(tài)。3.1.6 靶向藥物實(shí)例3.1.6.1 單克隆抗體 1986年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了第一個(gè)治療性單克隆抗體目羅莫那(muromonab-CD3Orthoclone OKT3)，用于預(yù)防器官移植術(shù)后急性排異反應(yīng)。從此，單克隆抗體在抗腫瘤、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和自身免疫系統(tǒng)缺

10、陷治療領(lǐng)域，得到了有力的推廣。因能選擇性殺傷癌細(xì)胞，具有高效、低毒等特點(diǎn)，在腫瘤治療中發(fā)揮越來越大的作用。20余年來，F(xiàn)DA共批準(zhǔn)了近20個(gè)單克隆抗體類藥物，其中有9種藥品已用于腫瘤治療。3.1.6.2抗腫瘤血管生成藥 上世紀(jì)70年代初，F(xiàn)olkman首先提出“腫瘤生長和轉(zhuǎn)移都依賴于新生血管形成”的概念。如果沒有新血管形成，腫瘤就不能生長至超出其已存在的脈管系統(tǒng)23 mm外大小。靶向VEGF能經(jīng)阻滯血管形成這一腫瘤發(fā)展和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵過程而限制腫瘤生長。目前已有超過30種抗腫瘤血管生成藥物正在進(jìn)行臨床研究。Ps：雖然分子靶向治療藥物的確是癌癥研究的方向，但現(xiàn)在并不是其最佳的實(shí)施時(shí)機(jī)，主要原因是這類

11、藥價(jià)格高得離譜且療效不穩(wěn)定，以我國的國情而論，顯然不宜普遍推廣。以肺癌分子靶向藥物治療為例，易瑞沙能否獲得療效理論上說主要取決于患者癌組織中有無相關(guān)基因突變，但問題是檢測技術(shù)同樣難以普及，故目前我國大部分醫(yī)師都是在不知患者基因有無突變狀態(tài)情況下使用此類藥，療效自然難以保證。另一方面，即使做了基因檢測，又由于體外檢測結(jié)果并非一定就能真正反映患者體內(nèi)真實(shí)狀態(tài)，因此即使按部就班做基因檢測，往往對預(yù)測療效也是白搭。3.2 細(xì)胞療法3.2.1細(xì)胞的概念 能進(jìn)行獨(dú)立繁殖的有膜包圍的生物體的基本結(jié)構(gòu)和功能單位；一般由質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)和核（或擬核）構(gòu)成；是生命活動的基本單位。3.2.2細(xì)胞療法的概念 廣義：指給機(jī)

12、體輸入或去除細(xì)胞制劑，以增強(qiáng)/減弱機(jī)體的免疫應(yīng)答，恢復(fù)機(jī)體的正常功能與狀態(tài)。例如使用各種細(xì)胞性血液成分、細(xì)胞疫苗、干細(xì)胞移植、過繼免疫細(xì)胞治療等。 狹義：是取患者自身或無關(guān)供體的免疫細(xì)胞在體外經(jīng)特異性抗原和細(xì)胞因子刺激，活化、增殖后，再轉(zhuǎn)輸入患者體內(nèi)，使其在患者體內(nèi)發(fā)揮抗腫瘤作用3.2.3細(xì)胞療法的原理 向腫瘤患者輸入具有抗腫瘤活性的免疫細(xì)胞，直接殺傷腫瘤細(xì)胞或激發(fā)機(jī)體抗腫瘤免疫反應(yīng)，從而達(dá)到治療腫瘤的目的，這一過程稱為體細(xì)胞免疫治療。3.2.4細(xì)胞療法與再生醫(yī)學(xué)-干細(xì)胞細(xì)胞療法與人工器官3.3基因療法3.3.1基因療法的概念 經(jīng)典（狹義）：針對遺傳病某一基因缺陷，將外源基因?qū)塍w內(nèi)予以矯正。

13、 現(xiàn)在（廣義）：凡是在基因水平上進(jìn)行操作而達(dá)到治療疾病目的的所有療法3.3.2基因療法的基本原理基因工程 基因工程，也叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)，是指在生物體外，通過對DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞進(jìn)行無性繁殖（克隆），使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出所需要的基因產(chǎn)物。3.3.3基因療法的原理 1先確定對某種疾病具有預(yù)防和治療作用的蛋白質(zhì)； 2將控制該蛋白質(zhì)合成過程的基因進(jìn)行分離、純化或 人工合成； 3利用重組DNA技術(shù)加以改造； 4最后將該基因?qū)肟梢源罅可a(chǎn)的受體細(xì)胞中不斷 繁殖或表達(dá)； 5進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)具有預(yù)防和治療疾病的蛋白

14、質(zhì)。3.4介入療法（微創(chuàng)療法）3.4.1介入療法的概念 介入治療(Interventional treatment)，是介于外科、內(nèi)科治療之間的新興治療方法，包括血管內(nèi)介入和非血管介入治療。經(jīng)過30多年的發(fā)展，現(xiàn)在已和外科、內(nèi)科一道稱為三大支柱性學(xué)科。簡單的講，介入治療就是不開刀暴露病灶的情況下，在血管、皮膚上作直徑幾毫米的微小通道，或經(jīng)人體原有的管道，在影像設(shè)備（血管造影機(jī)、透視機(jī)、CT、MR、B超）的引導(dǎo)下對病灶局部進(jìn)行治療的創(chuàng)傷最小的治療方法。3.4.2介入療法實(shí)例3.4.2.1動脈瘤的栓塞治療 采取經(jīng)皮穿刺動脈，插入導(dǎo)引管，再經(jīng)導(dǎo)引管插入微導(dǎo)管至動脈瘤內(nèi)或載瘤動脈，經(jīng)微導(dǎo)管送入栓塞材料

15、（如球囊，微彈簧圈），將動脈瘤或載瘤動脈閉塞的方法。3.4.2.2 肝癌的介入治療方法 肝腫瘤是很容易復(fù)發(fā)的，臨床上迫切需要一種隨著腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，能夠及時(shí)進(jìn)行多次反復(fù)治療的方法。射頻消融通過歐美國家8年來的應(yīng)用，證實(shí)是一種安全有效的治療肝腫瘤的方法。射頻治療是肝癌局部治療的一種方法，在B超或CT的引導(dǎo)下，將射頻治療針經(jīng)皮經(jīng)肝插入到肝癌病灶內(nèi)，推開內(nèi)掏針后，從內(nèi)掏針內(nèi)就伸出了九根像傘一樣的細(xì)電極針，啟動交流電后通過射頻電能使腫瘤的區(qū)域產(chǎn)生熱度，高溫可以達(dá)到100度左右，這種溫度可以均勻地散發(fā)到腫瘤，形成5公分的凝固罩，殺死腫瘤。4 結(jié)論 一方面，生物醫(yī)學(xué)正在不斷的提供新的癌癥的診斷與治療的手段，另一方面，生物醫(yī)學(xué)又在快速的，持續(xù)的進(jìn)步。所以可以預(yù)見的是，人類終有一天是可以戰(zhàn)勝癌癥的。但是，卻不能太麻痹大意，首先生物醫(yī)學(xué)帶來的倫理問題一直在被激烈的討論，如何解