研究人员提高了验血检测和监测癌症的能力

　　肿瘤不断从死亡细胞中脱落DNA，这些DNA在快速分解之前在患者的血液中短暂循环。许多公司已开发了可以检测出这种肿瘤DNA的血液测试，有可能帮助医生诊断或监测癌症或选择治疗方法。

　　然而，在任何给定时间内循环的肿瘤DNA量都非常少，因此开发足够灵敏的检测的新方法来拾取这种微小信号一直具有挑战性。来自麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的一组研究人员现在找到了一种明显地增强这种信号的方法，即暂时减缓血液循环中肿瘤DNA的清除。

　　研究人员开发了两种不一样的可注射分子，他们称之为“引发剂”，这种分子可以短暂干扰人体从血液中清除循环肿瘤DNA的能力。在一项对小鼠的研究中，他们发现这些药物能大大的提升DNA水平，使早期肺转移的可检测率从不到10%跃升至75%以上。

　　这种方法不但可以早期诊断癌症，还可以更灵敏地检测肿瘤突变，从而指导治疗。它还能够在一定程度上帮助提高癌症复发的检测能力。

　　“你可以在抽血前一个小时注射其中一种药物，它可以让以前看不到的东西变得清晰可见。麻省理工学院健康科学与技术、电气工程和计算机科学的约翰和多萝西·威尔逊教授、麻省理工学院科赫综合癌症研究所和医学工程与科学研究所的成员桑吉塔·巴蒂亚说:“这在某种程度上预示着我们应该能够为每个出于任何目的进行液体活检的人提供更多的分子。”

　　巴蒂亚是这项新研究的资深作者之一，其他作者还有麻省理工学院化学工程系Raymond A .和Helen E. St. Laurent教授J. Christopher Love，麻省理工学院MGH分校、哈佛大学科赫研究所和拉贡研究所的成员，以及布罗德研究所郭士纳癌症诊断中心主任Viktor Adalsteinsson。

　　液体活检能够检测血液样本中的少量DNA，现在被用于许多癌症患者，以确定可能有助于指导治疗的突变。然而，随着灵敏度的提高，这些测试可能会对更多的患者有用。大多数提高液体活检灵敏度的努力都集中在开发新的测序技术上，以便在抽血后使用。

　　Bhatia、Love、Adalsteinsson和他们的实习生在集思广益，想出了在采集样本前增加患者血液中DNA含量的主意。

　　“肿瘤总是在产生新的无细胞DNA，这就是我们试图在抽血时检测到的信号。然而，现有的液体活检技术受到你在血液管中收集的材料量的限制，”洛夫说。“这项工作的重点是考虑如何预先注入一些东西，帮助提高或增强在同一个小样本中收集的信号数量。”

　　身体使用两种主要策略从血液中清除循环DNA。称为脱氧核糖核酸酶的酶在血液中循环并分解它们遇到的DNA，而称为巨噬细胞的免疫细胞在血液通过肝脏过滤时吸收无细胞DNA。

　　研究人员决定分别针对这些过程。为了防止脱氧核糖核酸酶分解DNA，他们设计了一种与循环DNA结合的单克隆抗体，保护DNA免受酶的破坏。

　　受循环中的核酸酶的降解？通过这样做，我们将平衡转移到肿瘤产生DNA的速度略快于降解的速度，从而增加了血液中的浓度。”

　　“抗体是公认的生物制药形式，它们在许多不同的疾病背景下都是安全的，包括癌症和自身免疫治疗，”Love说。“当时的想法是，我们能否使用这种抗体来帮助暂时保护DNA免

　　他们开发的另一种引发剂是一种纳米颗粒，旨在阻止巨噬细胞吸收无细胞DNA。众所周知，这些细胞有吞噬合成纳米颗粒的倾向。

　　“DNA是一种生物纳米粒子，肝脏中的免疫细胞可能会像吸收合成纳米粒子一样吸收它，这是有道理的。巴蒂亚说:“如果事实确实如此，那么我们可以使用一种安全的虚拟纳米颗粒来分散免疫细胞的注意力，使循环DNA保持在较高的浓度。”

　　研究人员在接受癌细胞移植的小鼠身上测试了他们的引发剂，这些癌细胞倾向于在肺部形成肿瘤。细胞移植两周后，研究人员表明，这些引发剂可以将血液样本中回收的循环肿瘤DNA量提高多达60倍。

　　一旦采集了血样，就可以对其进行目前用于液体活检样本的相同类型的测序测试。这些测试可以挑选出肿瘤DNA，包括用于确定肿瘤类型的特定序列以及潜在的最佳治疗方法。

　　癌症的早期检测是这些引发剂的另一个有希望的应用。研究人员发现，当小鼠在抽血前接受纳米粒子引发剂时，它们可以检测到75%癌症负担较低的小鼠血液中的循环肿瘤DNA，而没有这种增强则无法检测到。

　　“癌症液体活检测试的最大障碍之一是血液样本中循环肿瘤DNA的缺乏，”Adalsteinsson说。“因此，看到我们迄今为止所取得的巨大效果并想象这对患者可能产生的影响令人鼓舞。”

　　注射任何一种引发剂后，血液中的DNA水平需要一两个小时才能升高，然后在大约24小时内恢复正常。

　　“能够在几个小时内达到这些试剂的峰值活性，然后迅速清除，这意味着有人可以进入医生的办公室，接受这样的试剂，然后为测试本身提供血液，所有这些都在一次访问中完成，”Love说。“这一特征预示着将这一概念转化为临床应用的潜力。“

　　研究人员成立了一家名为Amplifyer Bio的公司，计划进一步开发这项技术，希望能推进到临床试验阶段。

　　巴蒂亚说:“一管血是一种比结肠镜检查甚至x光检查更容易获得的诊断方法。”“最终，如果这些工具真的具有预测性，那么我们该能够让更多的患者进入该系统，他们可以从癌症拦截或更好的治疗中受益。”