微囊泡(microvesicle)是细胞分泌的微小囊泡,含有特异的生物活性分子,堪称微缩版的细胞。癌细胞释放的微囊泡数量远超正常细胞,研究人员据此开发了一种通过检测微囊泡进行癌症诊断的新方法。麻省总医院(MGH)系统生物学中心的研究人员将纳米技术与新型核磁共振(NMR)设备相结合,能够简便地在一滴血中检测脑癌细胞释放的微囊泡,从而实现疾病的诊断与监控。
“约三四十年前,人们在血液中注意到了微囊泡,不过一开始它们被认为只是一些碎片或‘细胞尘埃’,”该研究的资深作者之一、哈佛医学院助理教授Hakho Lee解释道。“但近期研究显示,这些微囊泡实际上含有与其母细胞相同的生物学标志物。”
人们曾认为改善癌症诊断的关键是循环肿瘤细胞(CTC),但研究人员指出,CTC的关键问题在于其极其罕见,在血液中检测无异于大海捞针。然而,微囊泡在血液循环中丰度很高,且其大小足以穿越血脑屏障,这意味着可以利用它们来检测和监控脑癌。
多形性胶质母细胞瘤(GBM)是最常见且最具侵袭性的人类脑癌。确诊时,患者通常只剩下不到15个月的寿命。目前治疗该疾病面临的最大挑战是如何准确监控患者对治疗的反应。此前,诊断和监控GBM的唯一方法是组织学活检,这难以实现长期监控且不实用。为此,研究人员开发了这项可轻松监控疾病进程的血液检测技术。
研究人员指出,微囊泡非常小,适用的检测技术有限。他们利用纳米技术对微囊泡进行磁性标记,并对之前用于癌细胞检测的小型手持NMR设备进行了改进。通过这项技术,研究人员成功在小鼠GBM模型中检测了肿瘤微囊泡,并最终将其用于检测GBM患者。
研究人员强调,微囊泡是相当可靠的指标,它们不仅稳定且丰度高,对治疗药物也相当敏感。他们已在动物模型和患者中成功进行了监控,观察到血液中癌症相关微囊泡的数量随治疗进程而变化。他们甚至在肿瘤大小变化前就检测到了微囊泡的减少。研究表明,微囊泡可作为癌症治疗效果的早期预测指标。
此外,其他现有检测方式耗时长、样品需求量大,且需要专业人士操作。而这一新技术不仅检测精确度高,而且快捷简便,医生只需在诊所采集一点血样即可即刻获得结果。该研究团队正在拓展这一技术的应用范围,将其用于其他癌症类型以及细菌感染等疾病。目前已有一些临床研究正在进行,研究人员希望最终能将这一技术商业化。