PNAS丨用“网捕”替代“垂钓”,让体液中的肿瘤细胞无处可逃——建立肿瘤细胞鉴定新方法

2021
01/10

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 恶性肿瘤在播散、侵袭、转移的过程中常伴有肿瘤细胞进入体液,如血液、胸腹水、脑脊液等。

        《美国科学院院刊》(PNAS)发表了陆舜教授团队与上海交通大学系统生物医学研究院、加州大学洛杉矶分校医学院合作的研究成果:“High-throughput screening of rare metabolically active tumor cellsin pleural effusion and peripheral blood of lung cancer patients(《在肺癌患者的胸水和外周血中通过高通量测序检测少量有活性的肿瘤细胞》)”。这一研究发展了一种在胸水、血液等液体样本中高通量、快速鉴定肿瘤细胞的检测新方法,并通过大量的单细胞测序确认其可靠性,提供了一种在复杂体液样本中鉴定恶性细胞的新思路。

        恶性肿瘤在播散、侵袭、转移的过程中常伴有肿瘤细胞进入体液,如血液、胸腹水、脑脊液等。因此,在这些体液样本中找到肿瘤细胞是判定肿瘤存在、甚至转移的有效证据。但是,这些体液样本中包含多种细胞且肿瘤细胞的数目常常较少,给临床检测带来挑战。目前在体液样本中鉴定脱落肿瘤细胞主要依赖于细胞学检查,费时费力且有较高的专业要求,鉴别出的细胞很多都失去了活性,不便于后期研究的开展。

        这一新的研究方法利用肿瘤细胞能量代谢异常的基本特征,可在胸水样本中快速、简便地检测到具有高代谢活性的疑似肿瘤细胞。将所有细胞通过一个包含20万微孔的芯片进行初筛,由于肿瘤细胞具有不同于正常细胞的能量代谢途径,利用荧光标记物能够快速发现代谢值特别高的疑似肿瘤细胞,这相当于给每个细胞都做了一次PET-CT。为了进一步验证,再将这些疑似肿瘤细胞一一取出进行单细胞测序。实验结果表明,对于肺腺癌患者的胸水样本,超过60%的疑似肿瘤细胞均反应了原位肿瘤细胞的细胞特征。同时,在部分传统细胞学检查阴性或无法确诊的样本中,该方法能够有效找到肿瘤细胞并通过测序加以确认。此外,该鉴别方法不损伤细胞活性,恶性细胞遗漏的概率也比较小。

        对广大肿瘤患者而言,这一新的研究方法无疑带来了福音。液体活检不仅能快速鉴定恶性胸水,还可应用于血液样本中检测循环肿瘤细胞。也就是说,患者不用再经历反复穿刺的痛苦,只需通过抽血等微小创伤的方式,便可以筛选出具有高度活性的肿瘤细胞,通过观察细胞的变化情况,医生能够进一步选择、确认治疗方法,评估药物效果等。尤其针对晚期肿瘤病人的免疫治疗,这一检测方法可动态判别基因变化和药物疗效,从而及时调整、选择更适合患者的治疗方法。

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关键词:
肿瘤,细胞,体液,胸水,样本,测序,患者

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