一种新型诊断平台已被证明能够从一滴血中检测出被称为微囊泡的微小细胞颗粒。这些微囊泡大量脱落，且与其母细胞共享相同的表面标记物。癌细胞脱落的微囊泡远多于正常细胞，因此检测它们可能成为诊断癌症的简便手段。在《自然医学》杂志发表的一项开创性研究中，系统生物学中心（CSB）的研究人员证明，通过结合纳米技术和核磁共振（NMR），可以可靠地在人类血液中检测出脑癌细胞脱落的微囊泡。
“大约30到40年前，人们注意到血液中存在某种物质，最初认为是一些碎片或‘细胞尘埃’，”CSB助理教授、该研究共同资深作者拉尔夫·魏斯莱德（Ralph Weissleder，CSB主任）解释道，“但最近人们逐渐认识到，这些囊泡实际上携带着与其母细胞相同的生物标志物。”
迄今为止，循环肿瘤细胞（CTCs）一直被视为癌症诊断的潜在关键。“CTCs的问题在于它们极为罕见，因此在血液中寻找它们如同大海捞针，”李鹤浩（Hakho Lee）解释道。相比之下，微囊泡在循环系统中大量存在。此外，与CTCs不同，微囊泡体积足够小，能够穿越血脑屏障，这意味着它们甚至可用于检测和监测脑癌。
多形性胶质母细胞瘤（GBM）是人类最常见且最具侵袭性的脑癌。确诊时，患者通常剩余寿命不足15个月。该疾病最大的挑战之一是准确进行长期疾病监测，以评估患者对治疗的反应。目前，诊断和监测GBM的唯一方法是进行活检和影像检查，因此纵向分析困难、具有侵入性且不切实际。为解决这一需求，CSB团队致力于开发一种简单的血液检测方法，作为监测疾病进展的便捷手段。
“然而，微囊泡的问题在于它们非常微小，因此现有技术中能够检测并进行分子分型的并不多，”李鹤浩解释道，“这正是我们新技术的用武之地。”研究人员通过纳米技术靶向微囊泡，并改进此前用于实验室癌细胞检测的新型NMR技术，成功在携带人类GBM肿瘤的基因工程小鼠以及GBM患者样本中可靠地检测出微囊泡。
与其他金标准技术相比，这一新平台展现出卓越的检测准确率。然而，不同于那些耗时长、需要更大样本量及专业操作的方法，NMR检测快速简便。事实上，仅需少量血液样本，即可在医生办公室轻松完成，几乎即时获得结果。
“这些微囊泡被证实是一种极为可靠的生物标志物，”魏斯莱德确认道，“它们非常稳定且丰富。”此外，它们似乎对治疗效果极其敏感。“我们观察到，随着治疗进行，血液中这些与癌症相关的微囊泡数量会发生变化，”魏斯莱德解释道，“甚至在影像检查显示出明显变化之前，我们就观察到微囊泡的减少。它们就像治疗反应的预兆。”
该团队目前正在将这一平台扩展至其他癌症类型以及细菌感染等疾病。
Shao H, Chung J, Balaj L, Charest A, Bigner DD, Carter BS, Hochberg FH, Breakefield XO, Weissleder R, Lee H
循环微囊泡的蛋白质分型实现实时监测胶质母细胞瘤治疗
Nature Med. 2012;18(12):1835-1840 – PMID: 23142818 – PMCID: PMC3518564
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