“一滴血”区分癌症病人?加州大学团队带来微量测序新突破
2019-09-04 13:37

“一滴血”区分癌症病人?加州大学团队带来微量测序新突破

本文来自微信公众号:学术经纬(ID:Global_Academia),题图来自:视觉中国


健康是人类永恒的话题。如果有一种方法,不需要去医院做麻烦的检查,就可以知道自己的生理状况,无疑将让我们更好地管理自己的健康。多年以前,类似的设想曾在硅谷掀起浪潮。但由于技术尚未取得突破,一些有“独角兽”美誉的公司也最终没能将这一设想变为现实,最终黯然离场。



如今,我们终于看到了技术突破的曙光。今日,加州大学圣地亚哥分校的一支联合团队开发出了一种“微量体液测序技术”(简称SILVER-seq),通过不到一滴血液,就可以将乳腺癌患者与健康人区分开来。这项研究刚刚发表在最新一期《美国科学院院刊》(PNAS)上,通讯作者为钟声教授、H.Irene Su教授、以及美国四院院士钱煦教授。


本研究的三位通讯作者钟声教授(左)、H.Irene Su教授(中)、以及钱煦教授(右)(图片来源:加州大学圣地亚哥分校官网)


这项技术属于“液体活检”的一种。顾名思义,这是通过血液等“液体”,对人体进行“检查”的一种技术。在癌症检查方面,它可以寻找到血液里头来自肿瘤细胞的DNA片段。不过在这项研究里,科学家们开发出了一种全新的技术——它能够检测血清里的“游离RNA”(exRNA),这包括了小RNA(miRNA),信使RNA(mRNA),以及长链非编码RNA(lncRNA)。它们大部分来自健康的血细胞,但如果人的身上出现了肿瘤,那么这些RNA也可能来自肿瘤细胞。


那么,要怎样才能找到来自肿瘤细胞的蛛丝马迹呢?这就要涉及到具体技术的开发了。在这项研究里,科学家们对常规的做法进行了优化和调整。通常来看,为了分析血液里的游离RNA,过去我们势必要对这些RNA先进行纯化,而这会让样本“损失惨重”。经过改良后,研究人员们突破了这个瓶颈。现在,只需要5~7微升的血清,就可以完成检测,这个量比一滴血(约30微升)还要少得多!


血液中的游离RNA来自不同组织表达的基因(图片来源:参考资料[1])


那么,这种检测的“实战能力”究竟怎么样呢?研究中,科学家们用150多份血清样本来做检验。这些血清大部分来自一项乳腺癌研究项目,受检者的年龄从18岁到48岁不等,另有一些是作为对照的男性血清样本。


测试的结果堪称惊艳!即便检测的样本量极低,但在新型技术的助力下,只需要不到“一滴血”,我们就能通过RNA的表达水平来分析出受检者的性别和实际年龄。此外,研究人员们还可以区分出哪些样本来自癌症患者,甚至能够区分患者在化疗后的5年内是否有复发。


在癌症样本中最常检测到表达上调的exRNA来自RAC2KRASCAMK2A基因(图片来源:参考资料[1])


“这项技术能够从微量血液中检测游离RNA,有极高的敏感性和可重复性,”钟声教授在点评中说道:“我们发现血液里的游离RNA可以确切反映个人的生理和病理状态。”


“这项新技术能从几微升的人类血清中检测细胞外的RNA,”H.Irene Su教授补充道:“结果显示我们能够区分来自不同性别、不同年龄、不同乳腺癌状态的样本。该技术有望使用非侵入性筛查技术来监测人类疾病。”


 “这些临床数据为用一滴血做体检,疾病筛查及监测提供了重要的基础。”钱煦教授总结道。


在研究的最后,科学家们指出,目前的结果虽然令人振奋,但这项技术还需要更多样本的验证。如果样本数量可以更大,研究人员相信,根据RNA的表达变化,还可能进一步区分HER-2阳性、三阴性等不同类型的乳腺癌。


我们期待这项技术能在未来得到进一步的发展,并顺利走入临床。或许在将来的某一天,我们只需在指尖采一滴血,就能简便地了解自己的生理状况,在疾病的最早期进行干预和治疗。


本文来自微信公众号:学术经纬(ID:Global_Academia)


参考资料:

[1] Zixu Zhou et al. (2019) Extracellular RNA in a single droplet of human serum reflects physiologic and disease states. PNAS. DOI: 10.1073/pnas.1908252116

本内容为作者独立观点,不代表虎嗅立场。未经允许不得转载,授权事宜请联系hezuo@huxiu.com

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