新的血液測(cè)試在短短一小時(shí)內(nèi)檢測(cè)到致命的腦癌

科學(xué)家們想出了一種檢測(cè)大腦的新方法癌癥這比手術(shù)活檢更快、侵入性更小。

運(yùn)行這種新型“液體活檢”只需要 100 微升血液，并且在一小時(shí)內(nèi)，該方法就可以檢測(cè)到與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤相關(guān)的生物標(biāo)志物——膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是最致命和最常見(jiàn)的腦腫瘤類(lèi)型。

該方法以出色的準(zhǔn)確性超越了所有其他現(xiàn)有的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤檢測(cè)和標(biāo)志物。原型的開(kāi)發(fā)人員表示，它具有”近乎交鑰匙功能".

由美國(guó)圣母大學(xué)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的美國(guó)和澳大利亞團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了這一突破。他們的概念驗(yàn)證并不完美，但這是診斷向前邁出的重要一步。

該測(cè)試基于感應(yīng)突變的血液生物標(biāo)志物，稱(chēng)為表皮生長(zhǎng)因子受體 （EGFR 脂肪酸），它們?cè)谀承┌┌Y中過(guò)表達(dá)，例如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤.

這些血液生物標(biāo)志物被發(fā)現(xiàn)藏在里面細(xì)胞外囊泡，它們是包含來(lái)自原始細(xì)胞的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和遺傳物質(zhì)的小包裝。

“細(xì)胞外囊泡或外泌體是細(xì)胞分泌的獨(dú)特納米顆粒，”解釋來(lái)自圣母大學(xué)的生物分子工程師 Hsueh-Chia Chang。

“它們很大——比分子大 10 到 50 倍——而且它們的電荷很弱。我們的技術(shù)是專(zhuān)門(mén)為這些納米顆粒設(shè)計(jì)的，利用它們的特點(diǎn)為我們服務(wù)。

為了檢測(cè)癌性腫瘤細(xì)胞釋放的分子，研究人員將超敏生物芯片浸泡在未經(jīng)處理的血漿樣本中。

這款芯片的成本不到 2 美元，它配備了一個(gè)圓珠筆中球大小的微型傳感器。Crucial 接口包含抗體被攜帶突變 EGFR 的外泌體所吸引。

當(dāng)這些 EGFR 附著在生物芯片上時(shí)，等離子體溶液中會(huì)發(fā)生電壓變化，從而觸發(fā)高負(fù)電荷。這表明可能存在癌癥。

在實(shí)驗(yàn)中，生物芯片在 20 名膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者和 10 名健康個(gè)體的臨床血液樣本上進(jìn)行了測(cè)試。每次測(cè)試使用 1 個(gè)芯片。

最終，液體活檢檢測(cè)到癌癥生物標(biāo)志物的存在，具有出色的準(zhǔn)確性和非常低的 p 值，表明該測(cè)試具有高度可復(fù)制性。

“我們的電動(dòng)傳感器使我們能夠做其他診斷無(wú)法做到的事情，”解釋來(lái)自圣母大學(xué)的生物分子工程師 Satyajyoti Senapati。

“我們可以直接加載血液，無(wú)需任何預(yù)處理即可分離細(xì)胞外囊泡，因?yàn)槲覀兊膫鞲衅鞑皇芷渌w?；蚍肿拥挠绊?。它顯示低噪聲，使我們的疾病檢測(cè)比其他技術(shù)更敏感。

Senapati 及其同事說(shuō)，在實(shí)驗(yàn)中，生物芯片可以準(zhǔn)確檢測(cè)和量化外泌體濃度，即使外泌體濃度低至 0.01%。

這可能是 ”巨大的影響“ 該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，對(duì)于癌癥研究、生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)和疾病監(jiān)測(cè)，而不僅僅是腦癌。

但仍有一些問(wèn)題需要解決。

突變的 EGFR 不僅與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤有關(guān)。它們還與其他疾病有關(guān)，例如結(jié)直腸癌。

“因此，這樣的 EGFR 活性和總特征不一定特別表明膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的存在，”作者寫(xiě).

“同樣，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者可能具有擴(kuò)增或突變的 EGFR，但也可能具有非 EGFR 驅(qū)動(dòng)的疾病形式?！?/p>

這意味著該測(cè)試無(wú)法診斷所有潛在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤病例。它也不能確定某人患有哪種類(lèi)型的癌癥，它位于他們體內(nèi)的哪個(gè)位置，或者疾病已經(jīng)發(fā)展到什么階段。

該團(tuán)隊(duì)表示，為了創(chuàng)建更具體的測(cè)試，他們需要分析更大的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者隊(duì)列，以找出他們血液中的哪些生物標(biāo)志物使他們與眾不同。

“目前的診斷平臺(tái)可以擴(kuò)大規(guī)模，對(duì)來(lái)自大量癌癥患者的未處理血漿進(jìn)行大型文庫(kù)測(cè)試，以建立不同階段不同癌癥的特定概況，”研究人員結(jié)束.

該研究發(fā)表在通信生物學(xué).

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