中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)腫瘤篩查新方法

□ 韓娜編譯

日前，中科院國家納米中心研究員孫佳姝團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了高性價(jià)比的腫瘤篩查方法：只需1μL血清（通常采血管采血量的1/5000），通過對(duì)其中細(xì)胞外囊泡的檢測(cè)就可在20分鐘內(nèi)對(duì)6種癌癥進(jìn)行早期篩查，同時(shí)也能較為準(zhǔn)確地對(duì)腫瘤進(jìn)行分類。

近年來研究發(fā)現(xiàn)，血液及其他體液中含有腫瘤來源的物質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)疾病的分子鑒定，有助于早期診斷、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)、個(gè)性化治療以及疾病監(jiān)測(cè)，這些物質(zhì)主要包括循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTCs）、腫瘤細(xì)胞外囊泡（EVs）、循環(huán)腫瘤DNA等，特指從原發(fā)腫瘤細(xì)胞脫落進(jìn)入外周血液循環(huán)的生物標(biāo)志物，這種檢測(cè)方法被稱為腫瘤液體活檢技術(shù)。該技術(shù)不僅可用于某些類型實(shí)體腫瘤的早期診斷，且能監(jiān)測(cè)腫瘤復(fù)發(fā)、評(píng)估療效，具有標(biāo)本易獲得、創(chuàng)傷性小、非侵入性、可反復(fù)采集等優(yōu)勢(shì)。

腫瘤細(xì)胞外囊泡是腫瘤細(xì)胞分泌到胞外環(huán)境的具有膜結(jié)構(gòu)的囊泡，直徑在30～1000 nm，是液體活檢標(biāo)志物中的后起之秀。腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞所分泌的EV呈現(xiàn)出不同膜蛋白特征，而這些特征差異可用于癌癥的篩查與診斷。

與循環(huán)腫瘤細(xì)胞和循環(huán)腫瘤DNA相比，腫瘤細(xì)胞外囊泡有很大的優(yōu)勢(shì)，如在血液中的含量豐富，不需要采集大量血液就可以檢測(cè)。此外，由于膜結(jié)構(gòu)的保護(hù)，外泌體膜蛋白在長期冷存的血液中依然能被分離和檢測(cè)出來。

不過將EV分析檢測(cè)廣泛應(yīng)用于臨床并非易事。過去的臨床應(yīng)用中，操作者需要長時(shí)間的超速離心從血液中提取EV，還容易受到共沉淀的雜蛋白影響。后續(xù)膜蛋白分析手段如酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)、蛋白免疫印跡和質(zhì)譜等，過程復(fù)雜繁瑣，成本高、耗時(shí)長，且需要專業(yè)技術(shù)人員操作。

如何在高背景血清或血漿樣本中分離提取尺寸較小的EVs，提高EVs檢測(cè)方法的靈敏度，是現(xiàn)有EVs腫瘤液體活檢技術(shù)面臨的重大挑戰(zhàn)。孫佳姝表示，現(xiàn)在迫切需要一種更加簡單、快速、廉價(jià)的EV分析檢測(cè)手段。孫佳姝課題組經(jīng)過近十年的技術(shù)積累，成功實(shí)現(xiàn)了從技術(shù)平臺(tái)向腫瘤篩查的成功轉(zhuǎn)型。

研究者首先利用熒光標(biāo)記的核酸適體特異性識(shí)別EVs表面腫瘤相關(guān)膜蛋白，在腫瘤細(xì)胞上打上烙??；接著使用“熱泳”技術(shù)，通過激光照射微流控芯片，產(chǎn)生溫度梯度，誘導(dǎo)30～1000 nm的EVs快速匯聚至芯片中央，可富集1400倍，而游離的核酸適體或蛋白仍保持分散狀態(tài)。EVs匯聚后，使用熒光顯微鏡讀取結(jié)合在EVs上的核酸適體信號(hào)，從而獲得EVs膜蛋白組學(xué)信息。

最后，研究者取60例腫瘤患者與10份健康對(duì)照的血清樣本，對(duì)每份樣本進(jìn)行了7種抗原體多靶標(biāo)檢測(cè)，用檢測(cè)結(jié)果訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法，發(fā)現(xiàn)靈敏度與特異性都接近100%。利用極少量樣本實(shí)現(xiàn)早期癌癥靈敏度高檢測(cè)（I期95%），并首次通過EVs進(jìn)行腫瘤分類。不久的將來，這有望成為體檢或醫(yī)院常規(guī)的腫瘤篩查手段，醫(yī)生只需要取出某種體液（例如血液），對(duì)其中的EVs進(jìn)行分析即可，以對(duì)患者造成更小創(chuàng)傷的方式，對(duì)疾病作出診斷。研究者希望可拓展當(dāng)前平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)膜內(nèi)蛋白與核酸的檢測(cè)，使之成為通用的EV檢測(cè)平臺(tái)。

（來源：全球腫瘤快訊）