到目前為止,液體活檢領(lǐng)域主要集中在循環(huán)腫瘤 DNA 和細(xì)胞上,盡管近年來細(xì)胞外囊泡 (EV) 越來越受到關(guān)注。已報道的腫瘤衍生核酸的來源包括白細(xì)胞、血小板和凋亡小體 (AB),以及大 (LEV) 和小 (SEV) EV。盡管有這些相互矛盾的說法,但目前還沒有一個與血液不同成分相關(guān)的腫瘤衍生DNA的標(biāo)準(zhǔn)化比較。
為了解決這一問題,作者收集了17例KRAS G12基因型突變的胰腺癌患者的23份血液樣本,并根據(jù)取樣后患者的生存時間將其分為兩組。收集紅細(xì)胞和白細(xì)胞后,進(jìn)行差異離心,分離血小板、ABs、LEVs、SEVs和可溶性蛋白(SP)。然后,作者使用電子顯微鏡、Western blotting、納米顆粒跟蹤分析和基于珠的多重流式細(xì)胞術(shù)檢測,確認(rèn)了每個差異離心餾分中特定血液成分的富集。
通過使用數(shù)字PCR技術(shù)靶向野生型和腫瘤特異性KRAS突變等位基因,作者發(fā)現(xiàn)KRAS突變DNA的水平在與LEVs和sev早期以及與sev和SP晚期疾病進(jìn)展相關(guān)時最高。重要的是,作者確定了在整個疾病進(jìn)展過程中,sev在腫瘤來源的DNA中富集最多,并使用尺寸排斥色譜法驗證了這種關(guān)聯(lián)。這項工作通過支持越來越多地關(guān)注 EV 作為腫瘤衍生 DNA 的來源,為快速擴(kuò)展的液體活檢領(lǐng)域提供了重要方向。
圖片來源:https://doi.org/10.1002/jev2.12142
從癌癥患者的外周血中獲取腫瘤來源的DNA的能力可以提供有關(guān)個人疾病的實時信息,而無需進(jìn)行侵入性活檢。這給未來在早期檢測、疾病監(jiān)測和靶向治療方面的應(yīng)用帶來了希望,盡管它還沒有對癌癥患者的護(hù)理產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。但液體活檢領(lǐng)域面臨的最大挑戰(zhàn)之一是血液中存在的微量腫瘤源DNA,特別是在疾病的早期階段。為了克服這個問題,已經(jīng)開發(fā)了基于 PCR 的方法,例如數(shù)字 PCR,以揭示以低于 1000 個分子中 1 個的頻率存在的特定突變等位基因。不幸的是,盡管最近取得了進(jìn)展,但非靶向和多重檢測方法在如此低的等位基因頻率下是站不住腳的。為了解決這個問題,需要對腫瘤DNA最集中的血液成分有更深入的了解。
血液是不同大小成分的復(fù)雜混合物,其中一些成分被認(rèn)為是腫瘤物質(zhì)的儲存庫。例如,循環(huán)的腫瘤細(xì)胞大小不一;可直接從腫瘤中提取,但很少見,且在疾病進(jìn)展期間發(fā)生過晚,因此沒有廣泛的診斷用途。相反,白細(xì)胞和血小板,來自造血系統(tǒng),并被建議從細(xì)胞外環(huán)境吸收腫瘤物質(zhì),使其在外周血中可獲得。然而,白血球的研究結(jié)果還沒有在人類身上得到證實,而血小板的研究結(jié)果在該領(lǐng)域受到質(zhì)疑。無論如何,循環(huán)腫瘤DNA (ctDNA)一直是液體活檢研究中最常被引用的靶點,并在可溶性蛋白(SP)復(fù)合物中作為單組蛋白八聚體循環(huán)。盡管還有待證實,但ctDNA被認(rèn)為是從死亡細(xì)胞中釋放出來的,這可能解釋了為什么隨著癌癥向晚期發(fā)展,ctDNA的流行率會增加。
在評估腫瘤來源時,需要考慮的一個問題是,用于診斷的大多數(shù)血漿都經(jīng)過離心處理。這很重要,因為離心會根據(jù)所使用的特定條件去除細(xì)胞和不同類別的細(xì)胞外囊泡 (EV)。細(xì)胞凋亡小體(apoptosis bodies, AB)是在細(xì)胞程序性死亡過程中形成的。微泡由細(xì)胞表面的膜脫落釋放。最后,外泌體由內(nèi)溶酶體系統(tǒng)向內(nèi)出芽產(chǎn)生。盡管外泌體是否含有基因組DNA仍存在爭議,但已有幾項研究證明了它們在診斷中的效用和益處。
全血差速離心法有效分離不同細(xì)胞和囊泡群體
圖片來源:https://doi.org/10.1002/jev2.12142
盡管在分析之前預(yù)先富集腫瘤來源的DNA有好處,但它在血液不同成分中的豐度還有待全面比較。胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)是一種理想的疾病,因為其ctDNA水平高,超過70%的患者攜帶KRAS密碼子12中的兩種特異性突變之一。為了研究疾病進(jìn)展過程中的循環(huán)DNA動態(tài),作者從17例已知KRAS突變的PDAC患者提供的23份血液樣本中分離出不同成分,并根據(jù)取樣后患者的生存時間將其分為兩組。
利用差異離心和數(shù)字PCR技術(shù),作者比較了突變型和野生型KRAS DNA拷貝的數(shù)量,并與紅細(xì)胞(RBC)和白細(xì)胞(WBC)、血小板、ABs、大ev (LEV)、小ev (SEV)、SP和10 kD-filter flow (FT)作為陰性對照。該分析顯示,在疾病進(jìn)展早期,LEVs和sev與KRAS突變DNA的數(shù)量最多,而在晚期PDAC患者中,sev和SP含量最多。重要的是,sev與所有血液成分(包括血小板貧乏血漿(PPP))的野生型KRAS突變體的最大富集有關(guān)。因此,這一全面的比較表明,未來的液體活檢研究應(yīng)該關(guān)注ev作為腫瘤來源DNA的主要血源。(世聯(lián)博研(Bioexcellence) Bioon.com)
小編推薦會議 2022(第六屆)細(xì)胞外囊泡前沿與轉(zhuǎn)化大會
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