发现癌症患者危及生命的感染的新方法 | 麻省理工学院新闻

化疗和其他治疗手段可以杀死癌细胞，但同时也会破坏患者的免疫细胞。每年，这会导致数以万计免疫系统较弱的癌症患者感染疾病，如果不加以控制，这些疾病可能会致命。

医生必须在化疗剂量足以根除癌症和避免剂量过大以致患者白细胞数量过低（一种称为中性粒细胞减少症的疾病）之间找到平衡。这还可能使患者在化疗期间与社会隔绝。目前，医生监测患者白细胞的唯一方法是通过血液测试。

现在，Leuko 正在开发一款家用白细胞监测仪，让医生能够远程更全面地了解患者的健康状况。该设备不是抽血，而是利用光线透过指甲顶部的皮肤进行观察，并利用人工智能分析和检测白细胞是否达到危险的低水平。

这项技术最初是由麻省理工学院的研究人员于 2015 年构思出来的。在接下来的几年里，他们开发了一个原型，并进行了一项小型研究来验证他们的方法。如今，Leuko 的设备已经准确地检测出了数百名癌症患者的低白细胞计数，而且完全没有抽取一滴血。

“我们希望这将显著改善门诊病人的监测和护理方式，”Leuko 联合创始人兼首席技术官、麻省理工学院电子研究实验室前研究工程师 Ian Butterworth 表示。“我还认为，这对患者来说还有更私人的一面。这些人在其他人身边会感到脆弱，而且他们目前无能为力。这意味着，如果他们想看孙子孙女或家人，他们会不断怀疑‘我是否处于高风险中？’”

过去四年来，该公司一直与美国食品药品管理局 (FDA) 合作，设计研究以确认其设备准确且易于未经培训的患者使用。今年晚些时候，他们预计将开始一项关键研究，该研究将用于注册 FDA 批准。

一旦该设备成为患者监测的成熟工具，Leuko 团队相信它还能为医生提供优化癌症治疗的新方法。

“我们交谈过的一些医生非常兴奋，因为他们认为我们产品的未来版本可用于为每位患者个性化化疗剂量，”Leuko 联合创始人兼首席执行官、前麻省理工学院博士后 Carlos Castro-Gonzalez 表示。“如果患者没有出现中性粒细胞减少症，这可能是一个信号，表明你可以增加剂量。然后每种治疗都可以根据每位患者的个人反应进行。”

监测免疫健康

Leuko 联合创始人 Ian Butterworth、Carlos Castro-Gonzalez、Aurélien Bourquard 和 Alvaro Sanchez-Ferro 于 2013 年作为马德里-MIT M+Vision 联盟的成员来到麻省理工学院，该联盟是麻省理工学院和马德里之间的合作，现在是 MIT linQ 的一部分。该项目将来自世界各地的生物医学研究人员带到麻省理工学院，与波士顿和马德里周围的机构合作开展转化项目。

该项目最初由麻省理工学院电子研究实验室运营，旨在挑战成员解决医学领域尚未满足的巨大需求，并将他们与来自麻省理工学院各地的教职员工联系起来，以建立解决方案。Leuko 的创始人还获得了麻省理工学院创业生态系统的支持，包括创业指导服务、沙盒创新基金、马丁信托创业中心和德什潘德中心。在麻省理工学院分拆后，该公司筹集了由 Good Growth Capital 和 HTH VC 领投的种子轮和 A 轮融资。

“我甚至没有意识到创业是博士生的一个职业选择 [like myself]”卡斯特罗-冈萨雷斯说。“我原本想在获得奖学金后申请教职。这就是我心目中的职业道路，所以我对麻省理工学院致力于将科学转化为人们可以受益的产品感到非常兴奋。”

Leuko 的创始人知道，癌症患者最能从无创白细胞监测仪中获益。除非患者去医院，否则他们目前只能在家监测体温。如果他们出现发烧迹象，医生建议他们立即去急诊室。

“这些感染发生得相当频繁，”桑切斯-费罗说。“每六名接受化疗的癌症患者中，就有一人会感染，导致白细胞水平极低。不幸的是，其中一些感染会导致患者死亡，这尤其可怕，因为这些感染是由治疗而不是疾病引起的。 [Infections] 也意味着化疗会中断，从而增加患者的负面临床后果。”

Leuko 的光学设备通过对指甲上方的毛细血管或小血管进行成像来工作，这些血管更明显，医生已经用它来评估血管健康的其他方面。该公司的便携式设备可分析白细胞活动，为护理团队检测出极低的水平。

在一个 学习 2019 年，Leuko 团队在 44 名患者中开展了一项研究，证明该方法能够检测出白细胞水平何时降至临界阈值以下，且假阳性率极低。此后，该团队开发了一种产品，另一项规模更大的研究 显示 无人监督的患者可以在家中使用以向医生获取免疫信息。

“我们的工作完全是非侵入性的，因此你可以在家里进行白细胞测量，而且比现在的测量频率要高得多，”Bourquard 说。“这项技术的关键之处在于，它可以让医生识别出免疫系统变得非常脆弱、感染风险很高的患者。如果医生掌握了这些信息，他们就可以以抗生素和生长因子的形式提供预防性治疗。研究估计，这将减少 50% 的住院率。”

扩展应用

Leuko 的创始人相信他们的设备将帮助医生为患者做出更明智的护理决定。他们还相信该设备有望用于监测其他条件下患者的健康状况。

“公司的长期愿景是让其他患者群体也能从加强免疫系统监测中获益，”Castro-Gonzalez 说道。“其中包括多发性硬化症患者、自身免疫性疾病患者、器官移植患者以及被紧急送入急诊室的患者。”

Leuko 的团队甚至看到了未来他们的设备可以用来监测血液中的其他生物标志物。

“我们相信这可能是一种平台技术，”Castro-Gonzalez 说道。“我们获得了血液流经毛细血管的无创视频，因此公司愿景的一部分是测量血液中除白细胞以外的其他参数，包括血红蛋白、红细胞和血小板。这些都是我们未来路线图的一部分。”