巴尔的摩——一项包含数千个样本的大型跨国研究表明，血小板RNA可以帮助检测18种肿瘤类型，并确定某些癌症的肿瘤起源部位。
由荷兰阿姆斯特丹大学医学中心的研究人员领导的这项研究于上个月发表在癌症细胞，证明了血小板RNA作为泛癌液体活检检测的补充分析物的潜在诊断用途。然而，在将其用于稳健和常规的诊断用途之前，还需要做很多工作。
“这一切都始于几年前的一个小观察，血小板(可以)隔离来自肿瘤的rna，”阿姆斯特丹大学的神经科学家、该论文的通讯作者之一迈伦·贝斯特(Myron Best)说。
血小板在外周血中高度丰富，尽管缺少细胞核，但含有巨核细胞衍生的pre-mRNA转录本，可在刺激下拼接成成熟的mRNA。
2015年，贝斯特和他的合作者出版了一个具有里程碑意义的研究该研究表明，肿瘤可以通过改变其RNA谱来“教育”血小板，而肿瘤教育血小板(TEP) RNA签名可以作为局部和转移性癌症的辅助诊断工具。
“血小板是高度活性的，”贝斯特说。“在癌症存在的情况下，这些血小板正在从有益的血小板变成有害的血小板。”据他说，血小板不仅可以从肿瘤中获取生物分子，而且还被发现在炎症、癌症进展和转移中发挥作用。此外，来自tep的RNA图谱似乎是肿瘤特异性的，提供了一个独特的指纹来帮助识别不同的癌症类型。
基于之前的发现，2017年，贝斯特的团队发表了另一项研究，描述了ThromboSeq，一个基于TEP rna的多路工作流程，将优化的湿实验室协议与机器学习协同用于癌症检测。研究表明，基于从下一代测序中获得的患者血小板RNA信号，ThromboSeq可以帮助识别早期和晚期非小细胞肺癌。
与此同时，研究人员已经将他们对血小板RNA的研究扩展到更多的疾病类型，包括多发性硬化症、肺动脉高压和胶质母细胞瘤。
贝斯特说:“这项研究实际上是[以前的]工作的典范，我们把我们所有的资源放在一起，看看我们是否可以使用血小板早期检测癌症，以及有多少种肿瘤类型。”
在他们的最新研究中，研究人员分析了从欧洲和北美十几个生物医学机构收集的2400多个人的血小板样本。这些样本覆盖了年龄从18岁到92岁的男女，代表了18种不同的肿瘤类型，以及无症状和有症状的对照。然而，从论文中还不清楚这群人的种族和民族构成是什么。
贝斯特表示，这项研究旨在回答至少三个主要问题。其中一项研究是探索TEP RNA是否可以被用来开发一种高度特异性的癌症测试，这种测试也能够在早期阶段发现癌症。另一个问题是是否有可能使用TEP RNA信号来确定肿瘤的起源部位。最后，研究人员想了解转移是否对血小板RNA谱有额外的影响。
除了这些，Sjors in’t Veld，阿姆斯特丹UMC的研究员和该研究的第一作者说，该论文还旨在系统地检查之前开发的ThromboSeq协议是否在技术和生物学上都对癌症检测具有鲁棒性。
总的来说，结果表明，血栓seq在无症状对照中达到了99%的特异性，并且该测试在1096个I期至IV期癌症患者的血液样本中正确地识别了三分之二的癌症存在。具体来说，该测试正确检测了46%的I期肿瘤，47%的II期肿瘤，54%的III期肿瘤，72%的IV期肿瘤，以及61%的未知期肿瘤。
在包括炎症、心血管疾病和良性肿瘤患者在内的症状对照中，该测试的平均特异性下降到78%。增加的假阳性率表明患者的潜在疾病或状况可能会妨碍ThromboSeq的检测准确性。
此外，该研究表明，在超过80%的癌症患者中，ThromboSeq可以正确地确定五种肿瘤类型的肿瘤起源部位。研究人员还发现，至少在脑癌中，原发和转移性肿瘤部位都影响血小板RNA谱。
有趣的是，研究人员还发现，最初在ThromboSeq机器学习算法训练过程中被排除在外的两种肿瘤类型——淋巴瘤和食道癌——仍然被算法“非常好地识别”为癌症，Best说，这表明了一种通用的血小板RNA泛癌图谱。
“从历史上看，血小板在体内循环9到11天才被清除，所以血小板内部是完全沉默的，”福克斯蔡斯癌症中心(Fox Chase Cancer Center)的泌尿肿瘤学家劳拉·布卡维娜(Laura Bukavina)在一封电子邮件中写道。她没有参与这项研究。“这在过去几年里已经发生了变化，因为我们现在知道(血小板)充满了mRNA、核糖体和模板RNA，因为其中许多是从血小板祖细胞转移来的。”
尽管血小板RNA具有潜在的诊断用途，Bukavina说，与直接来自癌细胞的循环肿瘤DNA (ctDNA)相比，血小板RNA更多的是疾病状态的预测性生物标志物，而不是肿瘤中特定突变的指标。
Bukavina说:“很明显，如果你仔细想想，ctDNA在预测特定疾病方面比血小板RNA更敏感，而血小板RNA会被许多疾病过程所混淆。”“然而，ctDNA很少用作筛查测试，因为它对这种疾病是特异性的。”另一方面，血小板RNA可以潜在地用作高危人群的筛查工具，她指出。
尽管如此，Bukavina认为血小板RNA“还没有准备好”。她说，尽管这项研究显示，对于淋巴癌或白血病等血癌和淋巴癌的预测准确性更高，但对早期和实体癌类型的检出率仍然“非常低”。
此外，Bukavina指出，尽管结果显示IV期癌症的预测率相对较高，但许多处于该阶段的患者已经出现症状，阳性检测结果可能不会改变他们的治疗和疾病进程。因此，“在这一点上，这项测试不是筛选测试，”她补充说。
Bukavina说，要将血小板RNA开发成一种有效的筛查工具，该检测方法需要继续提高其对早期癌症的敏感性，这“最终将取决于增加所有种族和性别的样本数量。”
Best承认目前基于thromboseq的癌症检测的局限性，包括需要提高特异性和准确性，特别是对有其他潜在疾病的患者。此外，他和in 't Veld提醒说，这项研究并没有在血小板RNA和其他生物标记物(如ctDNA)之间进行直接比较。
在应用方面，Best表示，血栓seq的潜在用途之一是作为一种筛查测试，既可以用于普通人群，也可以用于有某种癌症易感性的人群。
此外，他说血小板RNA可以潜在地帮助临床医生为某些类型的肿瘤制定适当的治疗方案。例如，胶质母细胞瘤治疗的一个挑战是，当患者接受大脑化疗或放疗时，组织可能出现伪进展，即肿瘤在成像下显示进展，但临床医生不确定情况是否确实如此。
Best说，因为之前的研究表明，血小板RNA很可能反映胶质母细胞瘤的真实肿瘤行为，它可能补充当前的诊断工具，帮助临床医生区分癌症的真实进展和伪进展，帮助做出更好的临床决策。
关于血栓seq的成本，贝斯特说，一个粗略的估计，在学术环境下的测试材料成本约为€100(约96美元)每个样本。他说，整个流程通常可以在两周内完成。
至于商业化，作者表示，血栓seq的知识产权之前已经通过其转移给了Illumina收购ThromboDx该公司是阿姆斯特丹联合大学(UMC)的子公司，现已不复存在。不过，贝斯特表示，知识产权已经转回给了该大学，目前没有任何公司将该技术商业化。vwin德赢ac米兰合作
下一步，研究人员说，他们希望在一个更大的样本量的前瞻性研究中继续验证ThromboSeq的诊断效用，包括更多的健康对照。从长远来看，Best认为血小板RNA不会取代其他生物标志物，而是会成为一种重要的分析物，可以补充其他类型的液体活检。
“我们并不是在寻找替代所有其他生物标志物的方法，”他说。“通过这项研究，我们表明[血小板rna]是该领域的重要参与者，不应被忽视。”