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力图通过数滴血液“超早期诊断”癌症和认知症

以荣获诺贝尔化学奖的技术，掀起早期诊断革命

日本是世界上人口老龄化程度最高的国家之一，65岁以上老年人的数量占总人口的大约30%。从全球范围来看，目前65岁以上老年人的数量占全球人口的约10%，预计40年后这一比例将翻倍，达到20%左右。虽然人们的“平均寿命”在延长，但平均寿命与“健康寿命”（可以健康地生活的寿命）的差距正在成为一个重大的社会问题。为了能一直健康地过上自理的生活，重要的是不放过每一个微小的疾病征兆，早期发现、早期治疗。岛津制作所一直以“通过数滴血液进行疾病的超早期诊断”为目标，并为实现这一目标而致力于技术和设备的研究开发。如果能以对身体造成的负担很小的方式进行检查，就会有很多人更容易接受检查，从而早期发现疾病。

岛津制作所的蛋白质分析技术为疾病的早期发现带来了革命性的变化。蛋白质不仅是生物体的重要组成部分，同时也是激素、代谢酶、免疫物质等，维持着我们身体的正常工作。但是大家也都知道，一旦这些蛋白质的结构发生异常变化，就会导致各种人体异常（疾病），因此检查体内的蛋白质可以对疾病进行诊断。然而长期以来的一个难题是，直接在原始状态下测量蛋白质非常困难。让这种测量成为可能的是从20世纪70年代以来一直致力于质谱仪(MS)技术开发的岛津制作所的研究团队。该团队开发出了“软激光解吸电离法”，可以不破坏蛋白质而将其电离后来测量质量。这一壮举受到了全世界的高度评价，岛津制作所研究团队的田中耕一因此而荣获了2002年诺贝尔化学奖。此后，该技术在众多研究人员的努力下得到发展，被应用于各种疾病的诊断和药物开发，同时还为发现用于癌症早期诊断的生物标志物（有无疾病或有无疗效的指标）立下了大功。

开发出检测阿尔茨海默症可能性的分析法

和开发质谱仪一样，岛津制作所还花费多年时间开发出了能够通过图像观察细胞活动的PET设备。进入21世纪后，全身检查用的PET设备在癌症筛查中迅速普及。随后，岛津制作所又在2014年开发出了高性能乳房专用设备，为乳腺癌的早期发现做出了贡献。2020年，岛津制作所又开发出了新型检测仪，除了头部和乳房用以外，还可用于认知症检查。
这种在癌症筛查中普遍使用的PET设备，其实岛津制作所最初的开发目的是用于头部。岛津制作所为了检查包括认知症在内的脑血管疾病而与研究机构合作进行开发时，癌症诊断用的药物得到批准并普及，因此PET设备作为癌症诊断设备得到了广泛利用。

在认知症类型中患者最多的是阿尔茨海默症。患者的大脑中会发现一种被称为“β淀粉样蛋白”的蛋白质异常沉积，一般认为这与阿尔茨海默症的发病有很大的关联。检查大脑中β淀粉样蛋白的沉积状态时，使用PET设备进行的检查更准确。因此，很早就考虑使用PET设备来诊断阿尔茨海默症。

但这种检查并不是哪个医疗机构都能做，而且检查时间长、费用昂贵。因此，世界各地的研究人员一直在竞相寻找就像验血一样更简便的方法，能够方便地推算出大脑中淀粉样蛋白的沉积。

于是岛津制作所又掀起了一场革命。岛津制作所参与了内阁府的《最尖端研究开发支援（FIRST）计划》。该计划是在从基础研究到研究开发的众多领域中推动以成为世界顶级研究为目标的研究。当时，使用质谱仪从血滴中检测β淀粉样蛋白被认为是不可能的，而岛津制作所却开发了一种划时代的检测方法。该方法进一步被用于国内外的联合研究中，后来发现，作为生物标志物，通过血液中的β淀粉样蛋白来推算大脑中的淀粉样蛋白沉积是有效的。该分析技术的研究论文发表在2014年的国际科学杂志《PJA-B》和2018年的《自然》杂志上，震惊了全世界的认知症研究人员。在这之前，关于β淀粉样蛋白在血液中沉积的研究进展缓慢，而有了这项技术以后，很多问题都迎刃而解。

在开展认知症研究的同时，治疗阿尔茨海默症的新型药物的开发也取得了进展，继在美国获得批准后，部分药物也终于在日本得到了批准。治疗药物的临床试验对象的必备条件是β淀粉样蛋白检测呈阳性，为了确定这一点，需要使用PET设备或脑脊液。因此PET设备对于治疗药物的开发也不可或缺。认知症治疗的指导方针在逐渐发生变化，目前的治疗尚处于过渡期，使用质谱仪从数滴血液中检测β淀粉样蛋白的技术即将为临床诊断做出贡献。“超早期诊断”不仅有助于及早对症下药以延缓认知功能的下降，还有助于开发出更有效的治疗药物并验证其疗效，在这方面岛津制作所的设备也必将大显身手。

目前要让大脑中失能的神经元恢复原来的功能，在治疗上还很困难。认知功能对于维护人的尊严至关重要，一旦功能丧失，需要花费大量的人力和金钱来照护，由此造成的社会经济损失也很大。如果能及早发现罹患认知症的可能性并延缓病情进展，则可以延长健康寿命。希望能用岛津制作所的技术，照亮医疗的未来。

支持对身体造成的负担小的新型癌症疗法的开发

如果能及早发现，现在的许多癌症都是可以治愈的。虽然这么说，但在治疗过程中对身体造成的负担却很大。尽管随着药物和医疗技术的进步，癌症治疗的副作用在减轻，但对抗疾病还是需要很大的决心，造成的负担也很大。

为此而开发出的治疗方法就是“光免疫疗法”。该方法使药物选择性地作用于癌细胞，尽可能不对身体造成负担。治疗方法是，事先向癌细胞注射一种选择性地聚集的药物，然后用近红外光直接照射癌细胞，通过药物的光反应来破坏癌细胞。该方法可以选择性地攻击癌细胞，最大限度地减少对正常细胞的伤害，因此可以减少对其他细胞和器官的影响。此外还发现被破坏的细胞可以激活免疫细胞，因此有望实现实用化。

开发出这种光免疫疗法的是小林久隆先生，他在京都大学放射科担任临床医生后，现在任美国国家癌症研究所（NCI）的终身主任研究员。光免疫疗法作为继外科手术、抗癌药物（化疗）、放射疗法、免疫疗法之后的第五种治疗方法而被寄予厚望，目前在日本被用于晚期头颈癌患者的临床治疗。

以美国国家癌症研究所为首，岛津制作所与日本国内大学医院、国立癌症研究中心等机构合作，为了确认治疗前的诊断和药物聚集状态、治疗中的治疗进展、作为预后管理的疗效和免疫获得状态等，正在开展使用了近红外光摄像系统、液相色谱质谱仪等的临床研究。

目前，正在对光免疫疗法实施各种临床试验和研究，以扩大适用部位和癌症种类，优化治疗方法。预计在今后的试验和研究中将会出现很多课题。岛津制作所将尝试利用所拥有的设备和技术来解决这些课题，使该技术作为一种安全可靠且有效的治疗方法而确立，支持其在医疗现场的推广普及。希望这种对身体负担小的新疗法能够让所有癌症患者都能积极接受治疗。

除了日本国内，岛津制作所还与世界各国的著名研究机构和研究人员合作，积极开展联合研究和开发。今后，作为融合了医疗和分析技术的先进的健康管理，我们将提供一种“先进的健康护理”的新价值。通过在实现健康生命周期的“超早期诊断”、“诊断”、“治疗”和“预后”这四个阶段开发相应的实用技术，支持人生100岁时代。今后我们将继续开展永无止境的挑战，扎扎实实地支持医疗技术的进步。

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