突破血脑屏障,通过液体活检跟踪脑肿瘤

【字体: 时间:2018年04月28日 来源:生物通

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  华盛顿大学的科学家近日在《Scientific Reports》上发表文章称,他们已开发出一种技术,能够利用简单的血液分析检测脑肿瘤的生物标志物。

  

生物通报道  华盛顿大学的科学家近日在《Scientific Reports》上发表文章称,他们已开发出一种技术,能够利用简单的血液分析检测脑肿瘤的生物标志物。

Hong Chen博士和Eric C. Leuthardt博士领导了这项研究。他们领导的团队利用聚焦超声和一些微泡,让脑肿瘤中的生物标志物能穿过血脑屏障进入患者的血液中,从而避免了手术活检的需要。

Chen博士表示,尽管研究人员已经了解如何让药物穿过血脑屏障进入大脑,但到目前为止,还没有人想到办法,将大脑中肿瘤特异的生物标志物(如mRNA)释放到血液。

“基于血液的液体活检已经用于其他癌症,但并非大脑。我们开发的技术有望对脑癌患者进行血液检测,”Chen博士说。血液检测揭示出血液中mRNA的量,为医生提供肿瘤信息,有助于诊断和治疗。

对于脑肿瘤的液体活检而言,一个主要的障碍是血脑屏障,它阻碍了肿瘤生物标志物进入外周循环。研究人员此次将聚焦超声和微泡相结合,看看是否能促进生物标志物从大脑释放到血液循环中。

他们在微泡存在时,利用聚焦超声处理两种成胶质细胞瘤肿瘤模型(U87和GL261),这些模型是通过注射eGFP转导的胶质母细胞瘤而开发的。他们利用定量PCR来测定聚焦超声对血浆eGFP mRNA水平的影响。他们发现,eGFP mRNA只能在经过处理的U87小鼠中检测到,而在未经处理的小鼠中检测不到。GL261小鼠也是同样的结果。

研究人员利用聚焦超声来靶向小鼠模型中的肿瘤,这种技术利用超声波的能量来靶向体内的组织。类似于将太阳光聚焦到一点的放大镜,聚焦超声也将超声波的能量聚焦在大脑深入的某一点。

一旦他们有了目标,如脑肿瘤,团队就会注射与红细胞类似的微泡。当微泡到达目标时,它们爆炸,导致血脑屏障微微破裂,使得脑肿瘤的生物标志物通过屏障并释放到血流中。通过血液样本即可确定肿瘤中的生物标志物。

Leuthardt博士认为,这项技术将有助于个性化医疗。“在许多方面,脑肿瘤治疗都被认为是圣杯。如今能够持续监控肿瘤的分子变化,这不仅有助于肿瘤的诊断,也能够跟踪肿瘤对不同疗法的响应,”他说。

目前,研究人员正在完善这个流程。他们今后将与先进的基因组测序和生物信息学相整合,以实现更加精准的诊断。“我们目前的工作是优化这种技术,并评估其灵敏度和安全性,”Chen博士说。(生物通 薄荷)

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Focused Ultrasound-Enabled Brain Tumor Liquid Biopsy

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