基于消化道器官水平传感场癌化的早期癌症发作检测，使用集成的受激拉曼/散射模态进行内窥镜实时体内测量 (SENSITIVE)

食管腺癌和结直肠癌是导致全球人口高死亡率的常见病症。 众所周知，巴雷特食管和林奇综合征患者分别有发生这些致命疾病的风险。 因此，这些患者接受定期内窥镜监测，以筛查这些恶性肿瘤的存在，从而在其癌前阶段检测病变。 然而，这些筛查检查的分层间隔具有任意时间跨度的经验基础，导致大多数这些患者进行了大量不必要的侵入性检查。 优选地，将量身定制的策略应用于具有发生癌性病变的既定风险的患者。 为了实现这种方法，现场癌化的检测可以发挥关键作用。 在疾病的组织病理学表现出现之前，细胞和组织发生细微变化，作为区域癌化的要素。 如果能够在体内实时观察到这些变化，就可以诊断出局部癌变。 随后，可以将患者更精确地分为高风险和低风险队列，并调整监测检查的间隔。 此外，如果在内窥镜检查期间实时识别区域癌变，则可以在治疗性内窥镜检查期间用于评估（残留）组织。 对于现场癌化的检测，需要可以可视化纳米级生物标志物的先进生物医学光学技术。 因此，研究人员开发了一种集成的拉曼/散射模态，可以在胃肠道内窥镜检查期间对消化道粘膜进行基于探针的测量。 拉曼光谱提供有关组织生物分子组成的信息，而测量散射特性则提供纳米级的结构信息。

在我们的临床前研究期间，研究人员调查了拉曼和散射测量检测人体组织（BE 和结肠）样本和小鼠模型组织样本（肠道模型：villin-Cre/APCco/wt 小鼠和 BE 模型）现场癌变的可行性：L2-IL1B/WT 小鼠，健康对照模型：WT 小鼠）。 人体活检包括 BE 和结肠直肠样本，这些组织来自没有确定的发育不良病变的器官（A 组；没有预期的区域癌化），以及来自具有确定的发育不良病变的器官的非怀疑组织（B 组；预期的区域癌化）。 此外，样本取自 BE 患者（C 组）的发育异常病变。

来自 B 组的未受影响的人体组织样本显示沿拉曼光谱的结果非常集中，这似乎显示出与发育异常病变样本的拉曼结果更相似，而不是来自组的其他未受影响的组织样本。 A. 来自 A 组的样品在其拉曼光谱上显示出很大的数据可变性。 这种变异性阻碍了在来自没有预期区域癌化的器官的未受影响的组织样本与来自具有预期区域癌化的器官的组织样本中建立显着差异。 有趣的是，通过散射测量的三个参数（无序强度、去极化率和粗糙度频率）的增加对于来自 BEs 的未受影响的组织样本（B 组）和来自没有预期的区域癌化（A 组）。 在直肠中，仅疾病参数在非发育异常的结肠组织与来自已确定区域癌化的结肠组织之间产生显着差异。

在生长 EAC 和肠癌的小鼠模型中，发育不良组织样本的拉曼测量显示，与不同器官水平（前胃、SCJ、胃、肠）的 WT 正常组织样本相比，拉曼光谱中的波数峰值不同。 此外，与来自 WT 小鼠的正常/未受影响的组织样本（即 不会有区域癌变）。 此外，散射参数和 PWS 模态的组合产生了一种灵敏的检测模态，可以以辅助方式用于拉曼癌症筛查。

因此，研究人员假设拉曼光谱和散射测量的综合方法能够检测食管和结直肠组织的现场癌化。

因此，研究人员旨在评估在胃肠道内窥镜检查期间使用消化道粘膜敏感系统进行基于探针的散射和拉曼测量的安全性。