Facile screening for esophageal cancer in LMICs
中低收入国家食管癌的简便筛查
基本信息
- 批准号:10238011
- 负责人:
- 金额:$ 93.63万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-05-01 至 2024-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:Aberrant DNA MethylationBackBenignBiological AssayBiological MarkersCar PhoneCellsCellular PhoneCessation of lifeChIP-on-chipChargeClinicClinicalCold ChainsCommunity HealthCoupledCytologyDNADNA MethylationDataDefectDeglutitionDepositionDetectionDevicesDiagnosisDiagnosticDiagnostic TrialEarly DiagnosisElectromagneticsEndoscopyEsophageal Squamous Cell CarcinomaEsophageal TissueEsophagusEventFeedbackFeesFreeze DryingGoldGuidelinesHealth PersonnelHumanHypermethylationImageInterventionLesionLiquid substanceMalignant NeoplasmsMalignant neoplasm of esophagusMeasurementMediatingMedicalMethodsMethylationMicrofluidic MicrochipsMucous MembraneNanotechnologyPatientsPerformancePhasePolymethyl MethacrylatePopulationPoriferaPrognosisProtocols documentationQuality ControlReagentRehydrationsResourcesSamplingScreening for cancerSensitivity and SpecificityServicesSilicon DioxideSiteSpecimenSystemTalentsTelephoneTestingTimeTubeUgandaUniversitiesValidationadvanced diseasebasebisulfitecarcinogenesisclinical translationcostcost effectivecost effectivenessdetection platformdiagnostic accuracydiagnostic platformearly detection biomarkersepigenetic markeresophageal squamous cell cancerfollow-uphigh riskimprovedinstrumentisothermal amplificationlow and middle-income countriesmethylation testingmicrochipminimally invasivemortalitynoninvasive diagnosispoint of carepoint-of-care diagnosticsportabilityprinted circuit boardprototypesample collectionscreeningsuperparamagnetic beadsuser-friendly
项目摘要
Esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) ranks sixth among all cancers worldwide, with 450,000 new
cases diagnosed per year and a very poor prognosis. Low-cost, minimally invasive point-of-care population
screening for ESCC is badly needed, particularly in LMICs, where 5-year ESCC survival is less than 10%.
Altered methylation occurs frequently in human malignancies, including EC, constituting an early event that
can serve as an early cancer detection biomarker. However, for DNA methylation to be used in this manner,
we need cost-effective, user-friendly and robust tests that permit clinical translation in LMICs. We propose an
early ESCC diagnostic strategy comprising a single-use, swallowable sponge to collect esophageal specimens
coupled with a smartphone-manipulated microfluidic chip for automated sample processing and methylation
detection. This strategy does not require endoscopy (EGD), can be administered by healthcare workers
without medical degrees, and uses an on-phone analytic app. The sponge is cheaper (approximately $30
each), less invasive, and easier to perform than EGD ($1500 total cost, including facility fees); there are no
room charges, unlike EGD. The microchip integrates DNA extraction, bisulfite DNA conversion, and
methylation analysis into a single device. In addition, the microchip interfaces with a cellphone, for both device
control and methylation detection and analysis. The integrated device enables detection of DNA methylation
from crude samples in a “sample-to-answer” manner, without the need for sending data back to an analytic
center off-site. Thus, the proposed platform promises a cost-effective and user-friendly POC strategy for early
ESCC detection that is implementable in LMICs. We have also assembled a talented interdisciplinary,
intercontinental team to execute this strategy. Our task will be achieved in 2 phases via the following Aims:
UG3 PHASE: Aim 1: To assess a streamlined protocol for sample collection, processing and methylation
detection. Aim 2: To implement DNA sample processing and methylation detection into a mobile phone-
manipulated microfluidic chip system. Aim 3: To test a prototype ESCC diagnostic strategy integrating the DNA
methylation detection system with the swallowable sponge for sample collection. UH3 PHASE: Aim 1: To
improve the cost-effectiveness and robustness of the methylation diagnostic system for use in LMICs. Aim 2:
To develop a method for ambient chip storage and perform on-chip QC tests to verify assay functionality. Aim
3: To conduct an ESCC diagnostic trial in Uganda using our point-of-care strategy.
食管鳞状细胞癌 (ESCC) 在全球所有癌症中排名第六,新增 45 万例
每年诊断的病例数和预后非常差 低成本、微创的护理点人群。
迫切需要对 ESCC 进行筛查,特别是在中低收入国家,这些国家的 ESCC 5 年生存率低于 10%。
甲基化改变经常发生在包括 EC 在内的人类恶性肿瘤中,这是一种早期事件,
可以作为早期癌症检测生物标志物然而,对于以这种方式使用DNA甲基化,
我们需要具有成本效益、用户友好且强大的测试,以允许在中低收入国家进行临床转化。
早期 ESCC 诊断策略包括使用一次性、可吞咽的海绵来收集食管标本
与智能手机操作的微流控芯片相结合,用于自动化样品处理和甲基化
该策略不需要内窥镜检查(EGD),可由医护人员进行。
没有医学学位,并且使用手机分析应用程序 海绵更便宜(大约 30 美元)。
每个),比 EGD 侵入性更小,更容易执行(总成本 1500 美元,包括设施费);
与 EGD 不同的是,该微芯片集成了 DNA 提取、亚硫酸氢盐 DNA 转换和
此外,微芯片与手机连接,适用于两个设备。
该集成装置能够检测 DNA 甲基化。
以“样本到答案”的方式从原始样本中获取数据,无需将数据发送回分析
因此,所提出的平台为早期提供了一种经济高效且用户友好的 POC 策略。
我们还组建了一支才华横溢的跨学科团队,可在中低收入国家实施 ESCC 检测。
洲际团队执行这一战略的任务将通过以下目标分两个阶段实现:
UG3 阶段:目标 1:评估样品采集、处理和甲基化的简化方案
目标2:在手机中实现DNA样本处理和甲基化检测。
目标 3:测试集成 DNA 的原型 ESCC 诊断策略。
甲基化检测系统,带有用于样本收集的可吞咽海绵 UH3 阶段: 目标 1:
提高中低收入国家使用的甲基化诊断系统的成本效益和稳健性目标 2:
开发一种环境芯片存储方法并执行芯片上 QC 测试以验证测定功能。
3:使用我们的护理点策略在乌干达进行 ESCC 诊断试验。
项目成果
期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Esophageal Adenocarcinoma-Derived Extracellular Vesicle MicroRNAs Induce a Neoplastic Phenotype in Gastric Organoids.
食管腺癌衍生的细胞外囊泡 MicroRNA 诱导胃类器官肿瘤表型。
- DOI:
- 发表时间:2017-11
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Ke, Xiquan;Yan, Rong;Sun, Zhenguo;Cheng, Yulan;Meltzer, Amy;Lu, Nonghua;Shu, Xu;Wang, Zhe;Huang, Binbin;Liu, Xi;Wang, Zhixiong;Song, Jee Hoon;Ng, Christopher K;Ibrahim, Sariat;Abraham, John M;Shin, Eun Ji;He, Shuixiang;Meltzer, Stephen J
- 通讯作者:Meltzer, Stephen J
Determination of absolute expression profiles using multiplexed miRNA analysis.
使用多重 miRNA 分析确定绝对表达谱。
- DOI:
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:Song, Yunke;Kilburn, Duncan;Song, Jee Hoon;Cheng, Yulan;Saeui, Christopher T;Cheung, Douglas G;Croce, Carlo M;Yarema, Kevin J;Meltzer, Stephen J;Liu, Kelvin J;Wang, Tza
- 通讯作者:Wang, Tza
Epigenetic alterations of a novel antioxidant gene SLC22A3 predispose susceptible individuals to increased risk of esophageal cancer.
新型抗氧化基因 SLC22A3 的表观遗传改变使易感个体患食道癌的风险增加。
- DOI:
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Xiong, Ji;Wang, Yan;Sheng, Jingyi;Xiang, Di;Huang, Tu;Tan, Bin;Zeng, Cui;Li, Hua;Yang, Jiao;Meltzer, Stephen J;Mori, Yuriko;Qin, Yan;Guan, Xin;Fu, Li
- 通讯作者:Fu, Li
Gastric Cancer in the Era of Precision Medicine.
精准医学时代的胃癌。
- DOI:
- 发表时间:2017-05
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Liu, Xi;Meltzer, Stephen J
- 通讯作者:Meltzer, Stephen J
A sample-to-answer droplet magnetofluidic assay platform for quantitative methylation-specific PCR.
用于定量甲基化特异性 PCR 的样本到答案液滴磁流体检测平台。
- DOI:
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:2.8
- 作者:Stark, Alejandro;Shin, Dong Jin;Wang, Tza
- 通讯作者:Wang, Tza
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Stephen J Meltzer其他文献
Cancer Methylation Biomarker Detection in an Automated, Portable, Multichannel Magnetofluidic Platform.
自动化、便携式、多通道磁流控平台中的癌症甲基化生物标志物检测。
- DOI:
10.1021/acsnano.3c10070 - 发表时间:
2024-04-26 - 期刊:
- 影响因子:17.1
- 作者:
A. Hasnain;A. Stark;Ale;er Y. Trick;er;Ke Ma;K. Hsieh;Yulan Cheng;Stephen J Meltzer;Tza - 通讯作者:
Tza
Stephen J Meltzer的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Stephen J Meltzer', 18)}}的其他基金
Point-of-Care Diagnosis of Esophageal Cancer in LMICs
中低收入国家食管癌的即时诊断
- 批准号:
10649166 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
Academic-Industrial Partnership for Non-invasive Barrett's Esophagus Detection
无创巴雷特食管检测的学术与工业合作伙伴关系
- 批准号:
10015265 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
Academic-Industrial Partnership for Non-invasive Barrett's Esophagus Detection
无创巴雷特食管检测的学术与工业合作伙伴关系
- 批准号:
10456192 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
Facile screening for esophageal cancer in LMICs
中低收入国家食管癌的简便筛查
- 批准号:
9221673 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
(PQC-1) Driver Events In IBD-Associated Neoplastic Progression
(PQC-1) IBD 相关肿瘤进展中的驱动事件
- 批准号:
9126455 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
The temporal epigenomic program of Barrett's neoplastic progression
巴雷特肿瘤进展的时间表观基因组程序
- 批准号:
7726344 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
The temporal epigenomic program of Barrett's neoplastic progression
巴雷特肿瘤进展的时间表观基因组程序
- 批准号:
8495325 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
Inflammatory Bowel Disease-Associated Malignant Transformation
炎症性肠病相关的恶性转化
- 批准号:
8107870 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
The temporal epigenomic program of Barrett's neoplastic progression
巴雷特肿瘤进展的时间表观基因组程序
- 批准号:
8288227 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
Inflammatory Bowel Disease-Associated Malignant Transformation
炎症性肠病相关的恶性转化
- 批准号:
7582019 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
相似国自然基金
基于裂隙黄土斜坡模型试验的渐进后退式滑坡成灾机理研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
嵌入后退式分离的复杂流动干扰与分离动力学研究
- 批准号:U21B2054
- 批准年份:2021
- 资助金额:260 万元
- 项目类别:联合基金项目
滑模与适定运动统一的稳定条件及基于值函数的受约束切换系统控制研究
- 批准号:61773006
- 批准年份:2017
- 资助金额:51.0 万元
- 项目类别:面上项目
干热河谷冲沟沟头后退的水力、重力协同作用机制
- 批准号:41571277
- 批准年份:2015
- 资助金额:74.0 万元
- 项目类别:面上项目
农户异质性、碳汇生产激励与后退耕时代生态补偿机制研究——以黄土高原退耕区为例
- 批准号:71403214
- 批准年份:2014
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
A First-in-class Topical Immunoregulatory Therapeutic for Psoriasis
一流的牛皮癣局部免疫调节疗法
- 批准号:
10820331 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
Dialysate regeneration system based on photo-electrochemical urea oxidation and reactive adsorption to enable portable hemodialysis
基于光电化学尿素氧化和反应吸附的透析液再生系统,可实现便携式血液透析
- 批准号:
10761594 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
Mechanisms of p53 Engagement and Action at the Benign-to-Malignant Transition in Sporadic Tumorigenesis
p53在散发性肿瘤发生良性向恶性转变中的参与和作用机制
- 批准号:
10720034 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
Investigating the Genotype-Phenotype Relationships that Underlie Congenital Disorders with Cardiovascular Symptoms through Population-scale Analyses
通过人群规模分析研究具有心血管症状的先天性疾病背后的基因型-表型关系
- 批准号:
10724185 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别:
Developing microwave epiphysiodesis to correct limb length discrepancies
开发微波骨骺固定术以纠正肢体长度差异
- 批准号:
10804031 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 93.63万 - 项目类别: