根据发表在领先癌症杂志上的最新研究,检测鼻癌患者呼吸中化学物质的电子鼻可以以85%的准确度识别对免疫疗法有反应或无反应的人。 肿瘤学年鉴.
根据研究人员,  eNose比目前的免疫组织化学金标准(IHC)更准确,可以选择对抗PD-1免疫疗法(如nivolumab或pembrolizumab)有反应的患者。 IHC涉及测试组织样本中是否存在称为程序性死亡配体1(PD-L1)的蛋白质,该蛋白质是抗PD 1治疗的靶标,但它具有侵入性,需要花费时间才能获得结果。

患者吹入eNose设备,该设备测量挥发性有机化合物的混合物,以评估患者是否会对抗PD-1免疫疗法产生反应。图片提供:阿姆斯特丹大学医学中心

患者吹入eNose设备,该设备测量挥发性有机化合物的混合物,以评估患者是否会对抗PD-1免疫疗法产生反应。图片提供:阿姆斯特丹大学医学中心

拉德博德大学医学中心(荷兰奈梅亨)胸腔肿瘤学教授米歇尔·范·登·赫维尔教授(Michel van den Heuvel教授)说:“免疫疗法的引入极大地改善了晚期非小细胞肺癌的治疗,但不幸的是,它仅对一部分患者有效,在我们开始研究时约为20%。目前,除了通过免疫组织化学进行的PD-L1检测之外,尚无可准确预测谁将从该治疗中受益的检测方法。今天是今天’尽管在分析和预测方面存在局限性,但在做出是否要使用免疫疗法治疗患者的临床决策时,仍是首选的生物标志物。”

这项研究的第一作者,阿姆斯特丹大学医学中心(荷兰)呼吸内科博士生Rianne de Vries女士说:“我们假设使用eNose技术进行呼气呼吸分析可能是当前标准的无创且快速替代方案,并且将使医生避免使用对其无反应的免疫疗法治疗患者。”

电子鼻是一种小型设备[2],其中包含用于检测称为挥发性有机化合物(VOC)的化学物质的传感器,这些化学物质约占我们呼出气的1%。我们其余的呼吸主要由氮气,氧气,二氧化碳和水组成。研究人员认为,晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者呼吸中的VOC混合可能表明患者是否会对抗PD1治疗产生反应。 VOC的变化取决于整个身体或其部分(例如肺部)发生的代谢过程。

同时正在生产eNose的Breathomix首席运营官的德弗里斯女士继续说道:“使用eNose时,患者深呼吸,屏住五秒钟,然后慢慢呼入设备。 eNose传感器对呼出气中的VOC完全混合做出响应;每个传感器对不同的分子组具有最高的灵敏度。传感器读数直接发送到在线服务器并存储在在线服务器上,以进行数据的实时处理和环境空气校正,因为您呼出的空气受您吸入的空气影响。测量只需不到一分钟的时间,然后将结果与在线数据库进行比较,在该数据库中,机器学习算法会立即识别患者是否可能对抗PD1治疗产生反应。”

在2016年3月至2018年2月之间,阿姆斯特丹荷兰癌症研究所的研究人员招募了143例晚期NSCLC患者。他们在开始使用nivolumab或pembrolizumab治疗前两周,使用eNose记录了患者的呼吸状况,三个月后,他们使用标准标准(固体肿瘤反应评估标准,RECIST)评估患者是否对呼吸道反应做出了反应。治疗也没有。前92名患者(2016年3月至2017年2月开始治疗)的结果被其余51名患者(2017年4月后开始治疗)的结果验证。

该研究的另一位第一作者,荷兰癌症研究所胸肿瘤学系的博士生Mirte Muller博士说:“我们发现,在开始免疫治疗之前,来自非小细胞肺癌患者呼气的eNose分析可以区分反应者和非反应者,准确度为85%。

“我们的发现表明,通过eNose进行呼吸分析可以潜在地避免对被eNose识别为对免疫治疗无反应的患者进行无效治疗,在我们的研究中,该患者为24%。这意味着在24%的NSCLC患者中可以避免这种治疗,而不会否认任何有效的治疗方法。

“与其他可用的医学技术,诊断测试和生物标志物相比,ENose技术便宜。 eNose有资格作为无创且快速的即时护理测试,可在几秒钟内为医生提供反馈’的办公室。我们的结果为下一步进行大规模前瞻性多中心研究的验证奠定了坚实的基础。”

尽管免疫疗法往往比化学疗法具有更少的副作用,而疲劳是最常见的,但它可能在大约10%的患者中引发更严重的副作用。人体时,肺,肝和肠等器官会发炎’免疫系统开始攻击自己的细胞。通过正确识别对免疫疗法无反应的患者,可以避免与治疗有关的副作用。

van den Heuvel教授总结说:“我们相信,这项研究只是表面的。它代表了现代精密医学的首次引入,即可以轻松获得分子指纹并在现场进行快速分析。这确实为个体患者和医生提供了新的可能性。此eNose系统的强大功能在于,它在技术和临床上均已得到正确验证,这一点至关重要。我们认为,呼气分析将成为重要的诊断工具,并将指导肿瘤学以及许多其他疾病的未来治疗。”