解决社会挑战

通过癌症和痴呆症的超早期诊断重新定义健康寿命

目标是通过几滴血进行癌症和痴呆症的临床前诊断。

诺贝尔奖获奖技术革新了早期检测工作

日本约有三分之一的人口年龄在65岁及以上,是世界上人口老龄化程度最高的国家之一。如今,全球十分之一的人口年龄在65岁及以上,预计40年后这一比例将翻一番。虽然平均寿命不断延长,但平均寿命与健康寿命之间的差距正日益成为一项重大的社会挑战。为了让人们终生保持健康和独立,即使是轻微的疾病迹象也不容忽视,而应在临床前期阶段进行检测和治疗。岛津公司的目标是仅需几滴血即可在临床前期阶段检测出疾病症状。为了实现这一目标,公司正积极开展技术和设备研发。如果患者更容易接受医疗检测,就会有更多人愿意接受检测,从而实现疾病的早期发现。

岛津公司的蛋白质分析技术引发了疾病早期检测领域的革命。蛋白质不仅是重要的生物结构元素,也是激素、代谢酶、免疫物质以及维持身体正常功能不可或缺的组成部分。众所周知,蛋白质结构的变化会导致各种疾病的发生。因此,对体内蛋白质的分析有助于疾病的诊断。然而,无损的大分子分析一直极其困难,长期以来都是阻碍该领域发展的一大难题。直到20世纪70年代,岛津公司的研究团队开始研发质谱(MS)技术,最终开发出软激光解吸/电离法,实现了对蛋白质质量的无损测量,才突破了这一障碍。这项成就享誉全球,研究团队成员田中耕一荣获2002年诺贝尔化学奖。此后,众多研究人员在此基础上继续合作,将其应用于多种疾病的诊断和药物的研发。它也被证明对发现生物标志物(疾病和治疗效果的指标)很有帮助,从而有助于癌症的早期诊断。

开发一种分析方法来测量阿尔茨海默病的概率

与质谱仪研究一样,岛津投入多年精力开发能够对细胞功能进行成像的PET系统。21世纪初,全身PET系统在癌症诊断中的应用日益广泛。2014年,岛津开发出一款功能先进的专用PET系统,用于乳腺癌的早期检测。此外,2020年,岛津又开发出一款新型PET系统,该系统还可用于头部检查,用于痴呆症的早期检测。
事实上,尽管PET系统被广泛用于癌症筛查,但岛津最初开发它的目的是为了进行头部成像。该公司曾与研究机构合作开发用于诊断脑血管疾病(包括痴呆症)的设备。然而,随着用于癌症筛查的药物获得批准并广泛应用,PET系统也开始被广泛用于癌症筛查。

PET系统

PET系统

阿尔茨海默病是痴呆症中最常见的一种。阿尔茨海默病患者脑内可见β-淀粉样蛋白异常积聚,这被认为与该病的发生密切相关。正电子发射断层扫描(PET)系统是评估脑内β-淀粉样蛋白积聚程度最精确的方法。因此,PET系统用于诊断阿尔茨海默病的设想很早就被提出。

然而,这种筛查并未在医疗机构中广泛开展。影像学检查耗时且费用昂贵。因此,世界各地的研究人员展开了激烈的竞争,致力于开发一种简便的检测方法——例如像验血一样简单——来评估β-淀粉样蛋白的积累。

随后,岛津再次掀起了一场革命。日本内阁府的FIRST计划(世界领先创新科学技术研发资助计划)旨在促进从基础研究到产品开发等广泛领域的世界级研究。在参与该计划期间,岛津开发了一种突破性的方法,利用质谱技术仅需几滴血即可检测出β-淀粉样蛋白,这在以前被认为是不可能实现的。此外,岛津还将该方法应用于日本国内外的联合研究,并确定血液中检测到的β-淀粉样蛋白是评估大脑中积累量的有效生物标志物。聚焦于这项分析技术的研究论文于2014年发表在国际知名学术期刊《日本学士院学报B辑》上,并于2018年发表在《自然》杂志上,对全球痴呆症研究人员产生了巨大的推动作用。在此之前,通过血液检测来检测β-淀粉样蛋白积累的研究进展甚微,但岛津的成就为许多其他有用的发现铺平了道路。

利用质谱法检测β-淀粉样蛋白

利用质谱法检测β-淀粉样蛋白

利用质谱法检测β-淀粉样蛋白

阿尔茨海默病新疗法的研发与痴呆症研究同步发展。继美国政府批准后,部分此类药物终于在日本获得批准。临床药物研究需要受试者存在β-淀粉样蛋白,而验证这一状况需要使用PET设备,如果PET成像不可行,则需采集脑脊液样本。因此,PET设备在治疗药物的研发中不可或缺。目前,痴呆症治疗指南正处于更新阶段,利用质谱技术对几滴血液中的β-淀粉样蛋白水平进行临床评估,其应用前景尚不明朗。在临床前阶段进行检测,不仅能够通过药物治疗延缓认知功能的衰退,而且评估药物疗效还将促进更有效药物的研发。岛津公司的PET设备将在疗效测试中发挥主导作用。

目前尚无任何疗法能够恢复大脑中已丧失功能的神经元的功能。正常的认知功能对于维护个人尊严至关重要。一旦丧失认知功能,照护这些患者将耗费大量的人力物力,给社会造成巨大损失。如果能在早期评估痴呆症的可能性并延缓其发展,就能延长健康的寿命。岛津公司致力于贡献能够照亮未来医疗发展的技术。

支持开发新型、耐受性良好的癌症治疗方法

如果能在早期发现,许多类型的癌症现在都被认为是可以治愈的。然而,癌症治疗往往会给患者带来巨大的身体压力。药物和医疗技术的进步减轻了这种压力,包括副作用带来的压力,但康复所需的努力仍然要求患者具备相当的心理和生理韧性。

为了应对这一挑战,光免疫疗法应运而生,它能够选择性地靶向癌细胞,并减轻治疗带来的压力。该疗法首先向患者注射一种能选择性结合癌细胞的药物,然后将癌细胞暴露于近红外光下。药物的光反应会破坏癌细胞,而正常细胞不受影响,从而减轻治疗对细胞和内脏器官的负担。此外,研究还发现,这种疗法有助于激活患者自身的免疫细胞,使其更适合在实际治疗环境中应用。

光免疫疗法由小林久隆教授研发,他曾是京都大学放射科的临床医生,后赴美国国家癌症研究所(NCI)担任终身资深研究员。光免疫疗法作为继手术、抗癌药物(化疗)、放射疗法和免疫疗法之后的第五种癌症治疗手段,备受瞩目。目前,光免疫疗法已在日本应用于晚期头颈癌的临床治疗。

岛津正与美国国家癌症研究所 (NCI)、日本大学附属医院、日本国立癌症中心等机构开展临床研究。我们利用近红外摄像系统和液相色谱-质谱联用技术,评估治疗前的诊断和药物蓄积情况、治疗过程中的进展、治疗效果以及免疫应答情况,以进行预后管理。

目前,一系列临床试验和研究正在进行中,旨在扩大光免疫疗法的适用癌症部位和类型范围,并优化治疗方案。取得这些进展可能需要克服诸多挑战。岛津将致力于通过应用其设备和技术来实现这一目标,支持建立安全、可靠、有效的治疗方法,并推动其在医学一线得到广泛应用。我们希望,通过开发新型、耐受性良好的治疗方法,所有癌症患者都能以积极的心态面对治疗。

岛津与日本及海外顶尖机构和研究人员开展联合研发。未来,我们将通过融合医疗技术和分析技术的先进医疗服务,创造新的价值。为了延长健康寿命,我们将开发支持医疗四个阶段——临床前诊断、临床诊断、治疗和预后——的技术,迈向百岁人生时代。我们将继续迎接挑战,坚定支持医疗技术的进步。

大健康R&D中心是我们从事先进医疗保健领域的研究基地。

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