新的血液測試在短短一小時內(nèi)檢測到致命的腦癌

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

運行這種新型“液體活檢”只需要 100 微升血液，并且在一小時內(nèi)，該方法就可以檢測到與膠質(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的腦腫瘤類型。

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)胞瘤檢測和標(biāo)志物。原型的開發(fā)人員表示，它具有”近乎交鑰匙功能".

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

該測試基于感應(yīng)突變的血液生物標(biāo)志物，稱為表皮生長因子受體 （EGFR 脂肪酸），它們在某些癌癥中過表達(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)胞分泌的獨特納米顆粒，”解釋來自圣母大學(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)是專門為這些納米顆粒設(shè)計的，利用它們的特點為我們服務(wù)。

為了檢測癌性腫瘤細(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，等離子體溶液中會發(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。

在實驗中，生物芯片在 20 名膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者和 10 名健康個體的臨床血液樣本上進(jìn)行了測試。每次測試使用 1 個芯片。

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

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

“我們可以直接加載血液，無需任何預(yù)處理即可分離細(xì)胞外囊泡，因為我們的傳感器不受其他顆?；蚍肿拥挠绊憽Ｋ@示低噪聲，使我們的疾病檢測比其他技術(shù)更敏感。

Senapati 及其同事說，在實驗中，生物芯片可以準(zhǔn)確檢測和量化外泌體濃度，即使外泌體濃度低至 0.01%。

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

但仍有一些問題需要解決。

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.

“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)動的疾病形式。”

這意味著該測試無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型的癌癥，它位于他們體內(nèi)的哪個位置，或者疾病已經(jīng)發(fā)展到什么階段。

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

“目前的診斷平臺可以擴(kuò)大規(guī)模，對來自大量癌癥患者的未處理血漿進(jìn)行大型文庫測試，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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