PNAS重磅!$30的新一代血液检测,或给癌症治疗带来颠覆
2016/12/14
血液检测是近年来肿瘤研究最热门的领域之一。如今科学家们开发出了一种新型血液检测技术,该技术成本不超过30美元,耗时仅为5小时。仅从成本和时间上看,它就已经战胜了以往的血液检测技术。科学家们试图通过评估循环血液中的肿瘤细胞经来改变癌症治疗,这些新研究为之带来了新希望。


12月12日,斯坦福大学医学院的研究人员在PNAS杂志上描述了一种新型血液检测,揭露了分析肺癌患者血液样本中的肿瘤细胞基因,或许能为医生提供一种廉价且无创的治疗方法。

通过评估循环血液中肿瘤细胞基因来改变癌症的治疗,新方法为此提供了希望。首先,当肿瘤对之前的药物产生耐药性时,这种方法可提示下一步该采用哪种化疗或靶向治疗;其次,它还为研究肿瘤随时间变化提供一种新方法。研究人员表示,新的血液检测更安全、更便宜、更迅速并且比当前的诊断方法更加有效。

研究人员建立了一个新系统,用于从癌症患者的血液中分离循环肿瘤细胞,并读取每个肿瘤细胞中的一些基因突变。因此,他们能够在不进行组织活检的情况下获得原发肿瘤的遗传信息,而这些信息往往深藏在肺部深处。本研究的主要作者,Seung-min Park博士说,“我们正试图使用微创技术来检测个人健康随时间的变化。”

追踪肿瘤的变化是治疗的关键

癌症治疗在几个月后失败是很常见的事情,因为肿瘤随着治疗的进展会出现抵抗性,因而了解肿瘤的变化极其重要。“离开活检和基因分析,治疗就会变得很盲目。我们希望能有第二或第三种治疗方案,并希望它能起作用。”Park博士表示。对于肺癌患者而言,重复的组织活检显得十分困难,即使是通过CT扫描来观察肿瘤也会增加机体所受的X射线损伤。“基于血液检测,我们能够选择正确的第二或第三种治疗,而不是盲目的开展下一个治疗。”

寻找一种方法来观察肿瘤细胞(CTCs)是肿瘤学家们多年来的目标。患者死于癌症,通常是由于肿瘤转移或者扩散至全身所致。部分转移的癌细胞进入血液中,与正常细胞一起循环在血液中,最终黏附到其他器官并引发该器官生成肿瘤。一般来说,血液中CTCs的存在,预示着癌症患者的存活期将比较短。研究人员表示,他们开发的新方法很适合用于以血液为基础的诊断和疾病管理。

新系统能更快、更有效地分离和分析循环肿瘤细胞


血液中通常含有很少的CTCs,从普通血细胞中分离CTCs已经成为肿瘤学家的挑战之一。这一新技术涉及到收集肺癌患者的血液,并将抗体附着到CTCs中。研究人员利用一种专门附着到抗体上的磁性纳米颗粒来标记癌细胞。对于每个被磁性纳米颗粒标记的癌细胞,他们用一种被称为磁筛或MagSifter的设备进行分离。

MagSifter是一种可以开启和关闭的电磁筛。当MagSifter开启时,血液样本中携带纳米粒子标记的CTCs被“拉扯”下来,而剩余的血液细胞能顺利通过筛子。从血液中分离出来的CTCs随后被放置到小隔间的平面阵列中(a flat array of tiny wells)。接下来研究人员便可以对肿瘤细胞进行遗传分析。

这项新技术提供证据证明了从血液样本中搜集和分析癌细胞的概念。如果这项技术获得FDA的批准,那么它可以用来揭示癌细胞如何随化疗发生变化,揭示哪种药物治疗才是最好的。

从理论上讲,这项技术还能用于肺癌之外的其他癌症。研究人员表示,由于肺癌组织活检相当困难,因而他们选择了在肺癌中验证该技术。但这项技术并不局限于肺癌,可以通过改变标记物将之应用到其他类型的癌症中。

成本不到30美元,耗时仅为5h

这种新方法目前可以检测3到4个基因的突变,只需要不超过2毫升的血液,并且可以在5个小时内完成,成本不到30美元。相比之下,肺组织活检中DNA测序的成本为18000美元,并且需要3周的时间才能出结果。另外,强生公司获得FDA批准的血液检测技术CellSearch成本也要900美元,并且需要1周的时间才能得出结果。

研究人员表示,他们已经解决了很多技术上的障碍,所开发的新技术成本足够低并且是非侵入性的,能够在整个治疗中充当常规的周检测技术。这项研究是斯坦福大学精准医疗项目的一部分,旨在更好的预测和预防疾病。

参考资料:

Blood test could provide cheaper, better way for doctors to manage lung cancer

Molecular profiling of single circulating tumor cells from lung cancer patients

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