頂尖學術期刊《細胞》近日在線發表了一項有關液體活檢的新研究，為癌症早期診斷帶來了潛在的全新方法。
來自紀念斯隆-凱特琳癌症中心（MSK）和威爾·康奈爾醫學研究所（Weill Cornell Medicine）的研究團隊報告說，由腫瘤和免疫細胞釋放的細胞外囊泡和顆粒（extracellular vesicles and particles，簡稱EVP），攜帶可靠的生物標誌物，可用於癌症檢測，並確定癌症的類型。
「一小管血液中就含有數十億EVP，這意味著，癌症患者有大量的癌症相關EVP可供臨床醫生用來診斷。」這項研究的共同通訊作者David Lyden教授介紹。
癌症是全世界範圍內最主要的死亡原因之一，每年都奪走了無數人的生命。很多研究癌症的科學家希望能夠在癌症患者的早期階段就做出準確的診斷，幫助患者贏得治療時間。同時，這樣的檢查方法還要簡單方便，避免讓患者感到痛苦。
「液體活檢」技術應運而生。顧名思義，這類技術想要通過檢查各種體液，來檢測癌症和監測疾病進展。其中，最常見的液體活檢形式是檢測和分析癌細胞釋放到血液中的DNA。利用這類技術進行癌症早篩目前還在開發和臨床驗證階段。
這項新研究則另闢蹊徑，不是分析DNA片段，而是側重於檢查EVP中包含的各種蛋白質。
EVP是細胞分泌的小顆粒，大小只有納米級別。它們像快遞包裹一樣，外層有膜，裡面可以裝RNA、DNA、蛋白質、代謝產物和脂質等活性分子。這些小包裹可以介導細胞間信號傳導，調節基質組織，甚至調節炎症和免疫反應，還可以穿越諸如血腦屏障之類的屏障，並以高度的特異性被「吞」入細胞。
Lyden教授的研究團隊發現，腫瘤在生長、轉移的過程中同樣會釋放EVP，並以這種方式通知身體的其他部位做好迎接癌細胞的準備。因此，理論上通過檢查不同EVP的內容物，可以推斷出癌症的信息。
▲從血漿中富集到的細胞外囊泡和顆粒（圖片來源：參考資料[1]）
在這項研究中，科學家們驗證了初步的想法。他們收集了400多份人類組織、血液和其他體液樣本，涵蓋了18種不同的癌症，如乳腺癌、結腸癌、肺癌、胰腺癌等，並且包括了早期在內的不同癌症階段，以及作為對照的健康樣本。然後，通過基於質譜的蛋白質組學方法，分析了EVP中的蛋白質。
研究人員首先比較了組織樣本中腫瘤和鄰近組織的EVP蛋白質組，確定哪些EVP蛋白可以用作癌症診斷標誌物。利用這些特徵性的蛋白區分腫瘤和正常組織，可以達到95％的敏感性和94%的特異性。
當然，要做液體活檢，血液是最方便進行檢測的樣本之一。因此，研究人員接下來通過匹配來自組織樣本和血漿中的EVP，進一步找出了癌症患者血漿中獨特的腫瘤相關EVP蛋白。應用機器學習分類，研究人員將血漿EVP中的特定蛋白（例如免疫球蛋白）與癌症類型相匹配。經驗證，這種方法檢測癌症的敏感性可達到95%，特異性達到90%。
值得一提的是，對於一些診斷結果為「原發位置不詳的腫瘤」，根據血漿中EVP攜帶的特徵性蛋白，也可以對這些腫瘤做出分類。
▲本研究示意圖（圖片來源：參考資料[1]）
研究人員指出，儘管在確認腫瘤位置時仍然需要進行CT和MRI掃描，但可以利用血液檢查來確定是否患癌已經是一個巨大的進步。展望未來，研究團隊希望可以在更多臨床樣本上驗證這套新方法。
共同通訊作者William Jarnagin博士指出，有一些癌症目前還沒有篩查方法可以及早發現，例如肝癌和胰腺癌，這類新型的檢測方法或許可以提供幫助，讓患者儘早治療改善預後。他說：「這項研究是一項概念驗證，在把它作為篩查工具之前，我們還有許多工作要做。但如果我們最終能應用這種方法在患者出現症狀之前就發現癌症，那就太棒了。」
希望在不久的將來，檢測癌症就可以像驗血一樣容易，做到早發現，早治療，把癌症扼殺在萌芽之中。到了那個時候，我們再也不會因為沒有及時發現親人的癌症，而抱憾終身。
參考資料
[1] Ayuko Hoshino et al., (2020) Extracellular Vesicle and Particle Biomarkers Define Multiple Human Cancers. Cell. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.07.009
[2] Retrieved Aug. 18, 2020, from https://www.genengnews.com/news/potential-biomarker-discovered-for-diagnosing-early-stage-cancer/
來源：學術經緯