近日，国际知名科技期刊《生物光子学杂志》以重点推荐论文形式，发表了上海交通大学教授殷卫海团队和医院主任医师褚天晴的合作研究成果。在上海市科技重大专项“国际人类表型组计划（一期）”支持下，他们发现，手掌背部皮肤的绿色自发荧光是诊断肺癌的生物标志物。
这种新的诊断方法在检测成本、便捷性上优于ct（计算机断层扫描），其原理可能与中医经络有关。
发光点位与中医经络有关
殷卫海介绍，人的皮肤表皮有4—5层，倒数第二层叫棘层，这层细胞中的“角蛋白1”分子在蓝光照射下会发出绿色荧光。小鼠实验显示，体内炎症和氧化应激加剧后，皮肤的绿色自发荧光会随之增强。这是什么原因呢？上海交大科研团队研究发现，氧化应激能诱导“角蛋白1”切割。这种分子的结构好比灯笼，“灯笼罩子”被破坏得越厉害，在蓝光照射下射出的绿光荧光就越多。
破解这一现象的科学原理后，殷卫海团队与多个临床医生团队合作，研究了急性缺血性脑卒中、帕金森病、冠心病、癫痫等疾病的患者皮肤绿色自发荧光。他们采用自主研发的“便携式人体自发荧光成像仪”，对患者手部和手肘部的14个点位进行检测，探索荧光强度与疾病诊断的关系。
“便携式人体自发荧光成像仪”在上海老博会上引来围观。
令科研人员惊讶的是，每种疾病患者的荧光强度上升点位都不一样。例如脑卒中患者最亮的点位是食指背侧皮肤，肺癌患者最亮的点位则是手掌背部皮肤。其原因是什么？殷卫海与中医专家讨论时得到启发，推测荧光强度上升的位置与疾病器官对应的经络有关。比如脑卒中最亮的食指背侧位于“大肠经”，而他们发现具有脑损伤的疾病都与这条经络上的绿色自发荧光上升有关，这与现代生命科学的“肠脑轴”理论不谋而合。
“中医经络理论的本质，是体表和内脏有直接关联，内脏疾病在体表特定部位有反应。”上海市针灸经络研究所副研究员王宇说，“人类表型组计划发现的表皮自发荧光与器官损伤有关联，是对经络理论的一种验证。”殷卫海推论，仪器拍摄的绿色自发荧光空间分布其实是中医理论中“淤堵”的影像学显示，如果这一假说最终被证明，将有力推动中医学的科学化。
适用于基层医疗机构和社区
《生物光子学杂志》报道的研究，用“人体自发荧光成像仪”检测了多名肺癌患者以及肺部感染者、健康人的手掌心、手掌背、食指背侧、食指指甲、手肘腹侧、手肘背侧等14个点位，结果发现：肺癌患者的绿色自发荧光强度显著高于健康人和肺部感染者；特别是手掌背侧皮肤，肺癌患者的荧光强度比健康人和肺部感染者高一倍。
肺癌患者和健康人的皮肤绿色自发荧光对比
分析显示，将手掌背的绿色自发荧光强度作为被分析值，区分肺癌患者和肺部感染者的auc值（诊断准确性指标）达到0.87（最高值是1），区分肺癌患者和健康人的auc值为0.81。该分析结果令人振奋，因为还有多种途径能显著提升这种诊断方法的auc值，包括将临床症状纳入疾病诊断、更多的检测数据和检测点位、人工智能的应用、仪器光学精准性的提升等，所以它的发展潜力很大。
与ct检测相比，这一诊断新方法有4个优势：一是没有任何辐射，也不需要病人使用造影剂；二是在经济成本上，仪器购置和检测费用都比较低；三是从检测到出结果耗时短，只需几分钟；四是仪器操作不需要专业人员，适用于国内各地的基层医疗机构和社区。
除了诊断，“人体自发荧光成像仪”还有望用作无创、便携、快速的肺癌筛查仪器。目前，这款仪器已用于社区脑卒中风险评估。据悉，师从诺贝尔化学奖得主斯特凡·赫尔的上海交大长聘副教授王富将参与研发“人体自发荧光成像仪2.0版”，以进一步提高仪器诊断各种疾病的能力。
博士生张铭超（右一）等学生让老年人体验“人体自发荧光成像仪”。
从生物医学原理到仪器设计，再到临床应用和社区应用，“自发荧光模式技术”科研团队走上了一条探索生物医学影像学底层技术的原始创新之路。谈及在这条道路上取得进展的原因，殷卫海说：“在国际人类表型组计划（一期）市级重大专项的管理中，首席科学家金力院士对pi（课题负责人）的信任、包容和鼓励，让我们有信心坐冷板凳、坚持不懈做底层技术和颠覆性研究。我和各个研究领域的同仁紧密合作、资源共享，推动了这个跨度很大的多学科交叉项目。”
在这种鼓励原始创新的环境中，他们有望建立起新的生物医学影像学底层技术体系，为百姓提供肺癌、脑卒中等重大疾病的低成本诊断和筛查方案。
栏目主编：*海华
本文作者：俞陶然
