PNAS：“一滴血”就能区分癌症病人？加州大学团队带来微量测序新突破
2019-09-04 佚名 学术经纬
健康是人类永恒的话题。如果有一种方法，不需要去医院做麻烦的检查，就可以知道自己的生理状况，无疑将让我们更好地管理自己的健康。多年以前，类似的设想曾在硅谷掀起浪潮。但由于技术尚未取得突破，一些有“独角兽”美誉的公司也最终没能将这一设想变为现实，最终黯然离场。
健康是人类永恒的话题。如果有一种方法，不需要去医院做麻烦的检查，就可以知道自己的生理状况，无疑将让我们更好地管理自己的健康。多年以前，类似的设想曾在硅谷掀起浪潮。但由于技术尚未取得突破，一些有“独角兽”美誉的公司也最终没能将这一设想变为现实，最终黯然离场。
如今，我们终于看到了技术突破的曙光。今日，加州大学圣地亚哥分校的一支联合团队开发出了一种“微量体液测序技术”（简称SILVER-seq），通过不到一滴血液，就可以将乳腺癌患者与健康人区分开来。这项研究刚刚发表在最新一期《美国科学院院刊》（PNAS）上，通讯作者为钟声教授、H.Irene Su教授、以及美国四院院士钱煦教授。
这项技术属于“液体活检”的一种。顾名思义，这是通过血液等“液体”，对人体进行“检查”的一种技术。在癌症检查方面，它可以寻找到血液里头来自肿瘤细胞的DNA片段。不过在这项研究里，科学家们开发出了一种全新的技术——它能够检测血清里的“游离RNA”（exRNA），这包括了小RNA（miRNA），信使RNA（mRNA），以及长链非编码RNA（lncRNA）。它们大部分来自健康的血细胞，但如果人的身上出现了肿瘤，那么这些RNA也可能来自肿瘤细胞。
那么，要怎样才能找到来自肿瘤细胞的蛛丝马迹呢？这就要涉及到具体技术的开发了。在这项研究里，科学家们对常规的做法进行了优化和调整。通常来看，为了分析血液里的游离RNA，过去我们势必要对这些RNA先进行纯化，而这会让样本“损失惨重”。经过改良后，研究人员们突破了这个瓶颈。现在，只需要5-7微升的血清，就可以完成检测，这个量比一滴血（约30微升）还要少得多！
那么，这种检测的“实战能力”究竟怎么样呢？研究中，科学家们用150多份血清样本来做检验。这些血清大部分来自一项乳腺癌研究项目，受检者的年龄从18岁到48岁不等，另有一些是作为对照的男性血清样本。
测试的结果堪称惊艳！即便检测的样本量极低，但在新型技术的助力下，只需要不到“一滴血”，我们就能通过RNA的表达水平来分析出受检者的性别和实际年龄。此外，研究人员们还可以区分出哪些样本来自癌症患者，甚至能够区分患者在化疗后的5年内是否有复发。
“这项技术能够从微量血液中检测游离RNA，有极高的敏感性和可重复性，”钟声教授在点评中说道：“我们发现血液里的游离RNA可以确切反映个人的生理和病理状态。”
“这项新技术能从几微升的人类血清中检测细胞外的RNA，”H.Irene Su教授补充道：“结果显示我们能够区分来自不同性别、不同年龄、不同乳腺癌状态的样本。该技术有望使用非侵入性筛查技术来监测人类疾病。”
“这些临床数据为用一滴血做体检，疾病筛查及监测提供了重要的基础。”钱煦教授总结道。
在研究的最后，科学家们指出，目前的结果虽然令人振奋，但这项技术还需要更多样本的验证。如果样本数量可以更大，研究人员相信，根据RNA的表达变化，还可能进一步区分HER-2阳性、三阴性等不同类型的乳腺癌。
我们期待这项技术能在未来得到进一步的发展，并顺利走入临床。或许在将来的某一天，我们只需在指尖采一滴血，就能简便地了解自己的生理状况，在疾病的最早期进行干预和治疗。
原始出处：
Zixu Zhou， Qiuyang Wu， Zhangming Yan， et al. (2019) Extracellular RNA in a single droplet of human serum reflects physiologic and disease states. PNAS. DOI： 10.1073/pnas.1908252116
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