PNAS:捕捉循環(huán)腫瘤細(xì)胞的“照明彈”
日期:2014-11-19 08:54:43
隨著癌癥的發(fā)展,腫瘤細(xì)胞會離開實(shí)體瘤進(jìn)入血液循環(huán),并由此轉(zhuǎn)移到機(jī)體的其它部位。在血液中分析循環(huán)腫瘤細(xì)胞CTC,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)癌轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)。為此,美國西北大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)了一個(gè)檢測血液CTC的簡便工具,NanoFlare。
NanoFlare是首個(gè)能在復(fù)雜基質(zhì)(血液)中檢測循環(huán)腫瘤細(xì)胞的遺傳學(xué)方法。這個(gè)微小的核酸球具有金納米顆粒核心和單鏈DNA“照明彈”。即使只有痕量的靶標(biāo)存在,NanoFlare也能進(jìn)入并點(diǎn)亮細(xì)胞。這一技術(shù)發(fā)表在十一月十七日的美國國家科學(xué)院院刊PNAS雜志上,文章的資深作者是美國西北大學(xué)的Chad A. Mirkin、C. Shad Thaxton和Chonghui Cheng。
“NanoFlare將為癌癥研究和癌癥治療帶來深遠(yuǎn)的影響,尤其是乳腺癌,”文章的資深作者Chad A. Mirkin說。
NanoFlare技術(shù)有兩個(gè)值得注意的亮點(diǎn)。第一,它能根據(jù)細(xì)胞內(nèi)部的遺傳學(xué)組成追蹤血液中的腫瘤細(xì)胞。此前的CTC檢測大多基于細(xì)胞表面的某種蛋白。第二,NanoFlare能夠收集到活細(xì)胞,為研究者們提供重要的疾病信息。這是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療的重要一步。
NanoFlare納米顆粒的直徑只有13nm,能夠輕松進(jìn)入細(xì)胞。如果細(xì)胞存在NanoFlare的靶標(biāo),它們就會結(jié)合上去,釋放“照明彈”生成熒光信號。研究者們可以根據(jù)這些熒光信號分離出循環(huán)腫瘤細(xì)胞。
“在血液中找癌細(xì)胞無異于大海撈針,而NanoFlare能夠有效完成這項(xiàng)工作,”Thaxton說。分離和培養(yǎng)這些癌細(xì)胞,就可以深入研究癌細(xì)胞中與患者健康有關(guān)的事件。絕大多數(shù)循環(huán)腫瘤細(xì)胞并不會導(dǎo)致癌轉(zhuǎn)移,分析這些細(xì)胞可以鑒定出介導(dǎo)癌轉(zhuǎn)移的那些細(xì)胞。
研究人員構(gòu)建了四種靶標(biāo)不同mRNA的NanoFlare,這些mRNA編碼與乳腺癌轉(zhuǎn)移有關(guān)的生物指標(biāo)。他們將乳腺癌細(xì)胞混入健康人的血液,然后用四種NanoFlare進(jìn)行了檢測。研究顯示,NanoFlare能夠成功檢出癌細(xì)胞,假陰性結(jié)果的出現(xiàn)率還不到1%。目前研究人員正在用這一技術(shù),檢測乳腺癌患者血樣中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞。
“癌癥檢測和治療是越早越好,”Thaxton說。“NanoFlare技術(shù)可以幫助我們更好的檢測循環(huán)腫瘤細(xì)胞,它將成為癌癥診斷的有力武器。”
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