外泌體資訊網/訊 馬薩諸塞州總醫院醫學工程中心（MGH-CEM）開發了一種新的穩定血液標本的方法，能夠顯著延長血液樣本的保存壽命，從而用于微流體分選以及在血液中微量循環腫瘤細胞（CTC）的轉錄組分析。這項工作克服了精準腫瘤醫學和其他應用于液體活檢技術轉化的重大障礙，該研究最近在Nature Communications雜志上發表。

FDA唯一批準的用于CTC分析的血液樣本穩定方法是化學固定法，該方法會殺死細胞并會降解敏感的生物分子，特別是RNA。論文的第一作者，MGH-CEM的Keith Wong博士說：“化學固定細胞的方式，在臨床上使用時是失敗的。我們需要能夠研究腫瘤細胞的轉錄組，以了解例如腫瘤是否在治療過程中開啟或關閉某些分子途徑。更重要的是，我們要培養這些細胞進行個體化的藥物測試，所以要做到這一點，我們必須要用活細胞進行試驗，而這是化學固定法達不到的。”

當從新鮮未加工的血液中分離出這些非常脆弱和稀有的細胞（CTC）時，時間就是一切。即使血樣質量的發生細微變化（例如紅細胞分解、白細胞活化或血凝塊形成），也會極大地影響了細胞分選質量以及用于癌癥檢測而分離的生物分子的質量。根據已發表的研究成果顯示，在樣本采集后的前四到五小時內，樣本中的CTC總數和高質量RNA的數量會減少大約50％。

Wong解釋說：“在馬薩諸塞州，我們有很強的能力可以和臨床團隊進行合作，我們可以在抽取樣本后的一到兩個小時內在實驗室里處理血樣。但為了使液體活檢技術能夠成為世界其他地方的實驗室進行常規檢測方法，我們需要保持血液活性的時間長于幾個小時，因為這些檢測最好在科研院所的中心實驗室進行，這是出于成本效益和可重復性的考慮。”

MGH中心的研究團隊采取了一個全面的方法，旨在保持原生狀態的血液，而且只需要很少的改動。MGH-CEM的共同第一作者Shannon Tessier博士說：“我們想通過使用低溫的方式來盡可能延緩生物降解，但這并不像聽起來那么簡單。低溫是減少新陳代謝的有力手段，但同時會產生許多不必要的副作用。在某些方面，這些挑戰與我們在器官保存方面面臨的挑戰類似，我們必須優化非常復雜的細胞混合策略。”

為了實現這些目標，研究團隊首先系統地分析了保存全血時不同細胞類型活力的最佳儲存條件。事實證明，最大的挑戰是血小板活化。 Wong解釋說：“我們保存的血液樣本，其中包括血小板的凝血功能。但不幸的是，低溫冷卻會引起血小板的激活。現在我們需要對血小板的有針對性的方法，這樣血小板就不會在微流體血液分選裝置中形成令人討厭的血凝塊。”

研究團隊隨后分析了多種抗血小板藥物，發現在心血管學中經常使用的糖蛋白IIb/IIIa抑制劑對于抗冷卻誘導的血小板聚集是非常有效的。研究團隊認為，除了通過離子鰲合方法從白細胞中去除活化的粘性血小板外，使用這種新策略可以保存三天的全血，就像新鮮抽取的血液標本一樣，具有非常高的純度和幾乎CTC數量沒有減少。

圖：從前列腺癌患者血液中分離出的CTC經全血保存后含有完整的RNA，RNA測序和微滴數字PCR結果如圖所示。

Tessier說：“這個技術的關鍵在于分離的腫瘤細胞含有高質量的RNA，適用于要求嚴格的分子檢測，如單細胞qPCR、微滴數字PCR和RNA測序。”

使用來自10名轉移性前列腺癌患者的血液標本，研究人員比較了利用該方法保存的血液與來自同一患者的配對的新鮮樣品進行CTC分析。總的來說，檢測結果發現新鮮樣品和保存樣品之間的12種癌癥特異性基因轉錄本有92％的一致性，并且在檢測AR-V7 mRNA時達到100％的一致性。最近發表的研究報道，AR-V7 mRNA在前列腺癌CTCs中的存在預示著對雄激素受體抑制劑的抗性，表明化療對于這類型患者可能是更好的選擇。

共同作者之一，MGH癌癥中心醫學博士David Miyamoto說：“保存血液數天，仍能夠獲得這種臨床相關生物標志物。這對于臨床醫生來說是非常令人興奮的，因為AR-V7 mRNA只能用CTC檢測，而不能用于循環腫瘤DNA或其他無細胞方式檢測。”

該研究團隊強調了這種穩定方法的普遍性，指出它與高要求的微流控CTC-iChip設備的兼容性，該設備通過快速去除血細胞來分離腫瘤細胞，這意味著這項工作的潛在影響超出了癌癥檢測范圍。 Wong說：“外周血常常是功能測定或離體擴增的細胞來源，我們這項研究在免疫治療、干細胞移植和再生醫學方面取得令人振奮的突破，我們的保存方法能夠維持活細胞的能力，將極大地靈活利用物流時間并減少復雜細胞檢測的成本。”
參考文獻：Wong KHK, Tessier SN, Miyamoto DT, Miller KL, Bookstaver LD, Carey TR, Stannard CJ, Thapar V, Tai EC, Vo KD, Emmons ES, Pleskow HM, Sandlin RD, Sequist LV, Ting DT, Haber DA, Maheswaran S, Stott SL, Toner M. (2017) Whole blood stabilization for the microfluidic isolation and molecular characterization of circulating tumor cells. Nat Commun 8(1):1733.

新聞來源：http://www.massgeneral.org/about/pressrelease.aspx?id=2196