惡性腫瘤現(xiàn)已成為全球人類主要的疾病負(fù)擔(dān)之一,早期發(fā)現(xiàn)腫瘤可幫助患者贏得治療時(shí)間,有效提高治愈率。相較于傳統(tǒng)的組織活檢一般只能檢測(cè)晚期腫瘤,近年來(lái)新興的腫瘤液體活檢技術(shù)可以非侵入地檢測(cè)腫瘤釋放在血液中的生物標(biāo)志物,有助于檢測(cè)早期腫瘤。在國(guó)際上,應(yīng)用于泛癌早篩的ctDNA液體活檢技術(shù)近年來(lái)發(fā)展迅速,正進(jìn)入臨床驗(yàn)證階段。另一方面,腫瘤惡性轉(zhuǎn)化、微環(huán)境的改變以及治療應(yīng)激也影響著癌細(xì)胞的分泌組,腫瘤細(xì)胞主動(dòng)釋放的細(xì)胞外囊泡和顆粒(extracellular vesicle and particle,EVP)也攜帶著豐富的信息,可反映腫瘤的特性和狀態(tài)。EVP作為腫瘤的新興生物標(biāo)志物,尤其在液體活檢領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用潛力。 當(dāng)?shù)貢r(shí)間2020年8月13日,來(lái)自美國(guó)紀(jì)念斯隆·凱特琳癌癥中心和威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院等機(jī)構(gòu)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在《細(xì)胞》(Cell)雜志發(fā)表了題為“Extracellular Vesicle and Particle Biomarkers Define Multiple Human Cancers”的文章,報(bào)道了利用EVP標(biāo)志物進(jìn)行腫瘤檢測(cè)的最新成果。研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)來(lái)自組織、血漿和其他體液來(lái)源的426例人類樣品的EVP進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)了新的EVP標(biāo)志物,同時(shí)結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)等方法,找到了組織來(lái)源的細(xì)胞外囊泡腫瘤分類標(biāo)志物(90%靈敏度和94%特異性)以及血液來(lái)源的細(xì)胞外囊泡腫瘤診斷標(biāo)志物(95%靈敏度和90%特異性)。該研究證明EVP能夠作為腫瘤診斷和分類的可靠標(biāo)志物,并為采用EVP分析進(jìn)行不同類型腫瘤的早期檢測(cè)提供了新的視角。圖:論文共同通訊作者、紀(jì)念斯隆·凱特琳癌癥中心William Jarnagin “癌癥醫(yī)學(xué)的一項(xiàng)重要課題就是利用血液檢測(cè)來(lái)診斷患者的早期癌癥?!?strong style="word-wrap: break-word !important;">論文共同通訊作者、紀(jì)念斯隆·凱特琳癌癥中心外科醫(yī)生William Jarnagin表示,“盡管本研究是一項(xiàng)概念驗(yàn)證性研究,在它被用作腫瘤篩查工具之前,我們還需要開展更多的工作,但最終,如果我們能夠使用這種方法在患者出現(xiàn)癥狀之前就發(fā)現(xiàn)癌癥,那將具有非凡的意義?!?/span>此前液體活檢研究主要集中在檢測(cè)和分析癌細(xì)胞釋放到血液中的DNA片段上,其中一些液體活檢產(chǎn)品已被批準(zhǔn)作為監(jiān)測(cè)治療和為癌癥患者匹配合適靶向治療方案的工具。而使用液體活檢進(jìn)行腫瘤早期篩查目前仍處于開發(fā)階段。既往研究報(bào)道了腫瘤來(lái)源的外泌體蛋白在腫瘤進(jìn)展、免疫調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)移中的預(yù)后和功能重要性,并探討了細(xì)胞外納米顆粒的異質(zhì)性,定義了三個(gè)不同的亞類,即小外泌體(Exo-S)、大外泌體(Exo-L)和外泌顆粒(exomere),統(tǒng)稱為EVP。越來(lái)越多的證據(jù)表明,EVP可用于早期癌癥檢測(cè)、預(yù)后和指導(dǎo)治療。研究人員介紹,本項(xiàng)最新研究將視線聚焦于EVP中包含的蛋白質(zhì)而非癌癥基因,一個(gè)潛在的優(yōu)勢(shì)是EVP還能表征在腫瘤微環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的不同類型的細(xì)胞,并幫助研究人員檢測(cè)其他組織的變化,例如免疫器官。圖:論文圖片摘要 具體而言,研究人員首先利用蛋白組學(xué)分析技術(shù),檢測(cè)了來(lái)自人類和小鼠的497例組織、血漿等體液來(lái)源樣本的EVP蛋白質(zhì)特征。研究人員發(fā)現(xiàn),體液來(lái)源樣品相互之間較為相似,而同組織來(lái)源的樣品數(shù)據(jù)差別顯著;人類和小鼠之間的蛋白差別較大。進(jìn)一步針對(duì)人類組織和體液來(lái)源EVPs的分析確認(rèn)了傳統(tǒng)的廣譜EVP標(biāo)志物CD9、HSPA8、ALIX和HSP90AB1,并發(fā)現(xiàn)了ACTB、MSN和RAP1B是潛在新型EVP標(biāo)志物。為了尋找組織特異性的腫瘤相關(guān)EVP蛋白標(biāo)志物,研究人員對(duì)腫瘤及非腫瘤癌旁組織EVPs進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)不同來(lái)源細(xì)胞外囊泡中的蛋白具有區(qū)分不同癌種的潛能。為了明確腫瘤組織及非腫瘤組織來(lái)源的EVP蛋白是否能夠區(qū)分癌癥,研究人員分析了151例組織來(lái)源的EVP樣品,通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行分類比較,鑒定出了區(qū)分腫瘤與正常組織的EVP蛋白可用于進(jìn)行癌癥診斷,對(duì)于特異性癌癥檢測(cè)具有90%靈敏度及94%特異性;進(jìn)一步,研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)血漿類樣品來(lái)源的EVP標(biāo)志物進(jìn)行了分析,得到的相關(guān)蛋白組合達(dá)到了95%靈敏度和90%特異性的預(yù)測(cè)效果。最后,研究團(tuán)隊(duì)在組織和血漿來(lái)源EVP中定義了一組腫瘤類型特異性EVP蛋白,證明它們可以對(duì)原發(fā)性未知腫瘤的類型進(jìn)行判斷。以上研究結(jié)果表明,腫瘤相關(guān)EVP蛋白,尤其是血漿來(lái)源EVP蛋白,有望成為腫瘤早期檢測(cè)的生物標(biāo)志物,并對(duì)未知原發(fā)腫瘤進(jìn)行分類。1. AyukoHoshino, et al. 2020. Extracellular Vesicleand Particle Biomarkers Define Multiple Human Cancers. Cell.2. Study Focuses on a Different Kind of Liquid Biopsy to Detect Cancerhttps://www./news/study-focuses-different-kind-liquid-biopsy-detect?amp
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