外泌體資訊網(wǎng)/訊 馬薩諸塞州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程中心（MGH-CEM）開發(fā)了一種新的穩(wěn)定血液標(biāo)本的方法，能夠顯著延長血液樣本的保存壽命，從而用于微流體分選以及在血液中微量循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTC）的轉(zhuǎn)錄組分析。這項工作克服了精準(zhǔn)腫瘤醫(yī)學(xué)和其他應(yīng)用于液體活檢技術(shù)轉(zhuǎn)化的重大障礙，該研究最近在Nature Communications雜志上發(fā)表。

FDA唯一批準(zhǔn)的用于CTC分析的血液樣本穩(wěn)定方法是化學(xué)固定法，該方法會殺死細(xì)胞并會降解敏感的生物分子，特別是RNA。論文的第一作者，MGH-CEM的Keith Wong博士說：“化學(xué)固定細(xì)胞的方式，在臨床上使用時是失敗的。我們需要能夠研究腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組，以了解例如腫瘤是否在治療過程中開啟或關(guān)閉某些分子途徑。更重要的是，我們要培養(yǎng)這些細(xì)胞進(jìn)行個體化的藥物測試，所以要做到這一點，我們必須要用活細(xì)胞進(jìn)行試驗，而這是化學(xué)固定法達(dá)不到的。”

當(dāng)從新鮮未加工的血液中分離出這些非常脆弱和稀有的細(xì)胞（CTC）時，時間就是一切。即使血樣質(zhì)量的發(fā)生細(xì)微變化（例如紅細(xì)胞分解、白細(xì)胞活化或血凝塊形成），也會極大地影響了細(xì)胞分選質(zhì)量以及用于癌癥檢測而分離的生物分子的質(zhì)量。根據(jù)已發(fā)表的研究成果顯示，在樣本采集后的前四到五小時內(nèi)，樣本中的CTC總數(shù)和高質(zhì)量RNA的數(shù)量會減少大約50％。

Wong解釋說：“在馬薩諸塞州，我們有很強(qiáng)的能力可以和臨床團(tuán)隊進(jìn)行合作，我們可以在抽取樣本后的一到兩個小時內(nèi)在實驗室里處理血樣。但為了使液體活檢技術(shù)能夠成為世界其他地方的實驗室進(jìn)行常規(guī)檢測方法，我們需要保持血液活性的時間長于幾個小時，因為這些檢測最好在科研院所的中心實驗室進(jìn)行，這是出于成本效益和可重復(fù)性的考慮?！?/span>

MGH中心的研究團(tuán)隊采取了一個全面的方法，旨在保持原生狀態(tài)的血液，而且只需要很少的改動。MGH-CEM的共同第一作者Shannon Tessier博士說：“我們想通過使用低溫的方式來盡可能延緩生物降解，但這并不像聽起來那么簡單。低溫是減少新陳代謝的有力手段，但同時會產(chǎn)生許多不必要的副作用。在某些方面，這些挑戰(zhàn)與我們在器官保存方面面臨的挑戰(zhàn)類似，我們必須優(yōu)化非常復(fù)雜的細(xì)胞混合策略?！?/span>

為了實現(xiàn)這些目標(biāo)，研究團(tuán)隊首先系統(tǒng)地分析了保存全血時不同細(xì)胞類型活力的最佳儲存條件。事實證明，最大的挑戰(zhàn)是血小板活化。 Wong解釋說：“我們保存的血液樣本，其中包括血小板的凝血功能。但不幸的是，低溫冷卻會引起血小板的激活?，F(xiàn)在我們需要對血小板的有針對性的方法，這樣血小板就不會在微流體血液分選裝置中形成令人討厭的血凝塊?！?/span>

研究團(tuán)隊隨后分析了多種抗血小板藥物，發(fā)現(xiàn)在心血管學(xué)中經(jīng)常使用的糖蛋白IIb/IIIa抑制劑對于抗冷卻誘導(dǎo)的血小板聚集是非常有效的。研究團(tuán)隊認(rèn)為，除了通過離子鰲合方法從白細(xì)胞中去除活化的粘性血小板外，使用這種新策略可以保存三天的全血，就像新鮮抽取的血液標(biāo)本一樣，具有非常高的純度和幾乎CTC數(shù)量沒有減少。

圖：從前列腺癌患者血液中分離出的CTC經(jīng)全血保存后含有完整的RNA，RNA測序和微滴數(shù)字PCR結(jié)果如圖所示。

Tessier說：“這個技術(shù)的關(guān)鍵在于分離的腫瘤細(xì)胞含有高質(zhì)量的RNA，適用于要求嚴(yán)格的分子檢測，如單細(xì)胞qPCR、微滴數(shù)字PCR和RNA測序?！?/span>

使用來自10名轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者的血液標(biāo)本，研究人員比較了利用該方法保存的血液與來自同一患者的配對的新鮮樣品進(jìn)行CTC分析。總的來說，檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)新鮮樣品和保存樣品之間的12種癌癥特異性基因轉(zhuǎn)錄本有92％的一致性，并且在檢測AR-V7 mRNA時達(dá)到100％的一致性。最近發(fā)表的研究報道，AR-V7 mRNA在前列腺癌CTCs中的存在預(yù)示著對雄激素受體抑制劑的抗性，表明化療對于這類型患者可能是更好的選擇。

共同作者之一，MGH癌癥中心醫(yī)學(xué)博士David Miyamoto說：“保存血液數(shù)天，仍能夠獲得這種臨床相關(guān)生物標(biāo)志物。這對于臨床醫(yī)生來說是非常令人興奮的，因為AR-V7 mRNA只能用CTC檢測，而不能用于循環(huán)腫瘤DNA或其他無細(xì)胞方式檢測?！?/span>

該研究團(tuán)隊強(qiáng)調(diào)了這種穩(wěn)定方法的普遍性，指出它與高要求的微流控CTC-iChip設(shè)備的兼容性，該設(shè)備通過快速去除血細(xì)胞來分離腫瘤細(xì)胞，這意味著這項工作的潛在影響超出了癌癥檢測范圍。 Wong說：“外周血常常是功能測定或離體擴(kuò)增的細(xì)胞來源，我們這項研究在免疫治療、干細(xì)胞移植和再生醫(yī)學(xué)方面取得令人振奮的突破，我們的保存方法能夠維持活細(xì)胞的能力，將極大地靈活利用物流時間并減少復(fù)雜細(xì)胞檢測的成本。”
參考文獻(xiàn)：Wong KHK, Tessier SN, Miyamoto DT, Miller KL, Bookstaver LD, Carey TR, Stannard CJ, Thapar V, Tai EC, Vo KD, Emmons ES, Pleskow HM, Sandlin RD, Sequist LV, Ting DT, Haber DA, Maheswaran S, Stott SL, Toner M. (2017) Whole blood stabilization for the microfluidic isolation and molecular characterization of circulating tumor cells. Nat Commun 8(1):1733.

新聞來源：http://www.massgeneral.org/about/pressrelease.aspx?id=2196