细胞外泡背景:一种很有前途的癌症生物标志物

由于在液体活组织检查中发现了细胞外囊泡DNA，肺癌患者有一天可以得到更快、更便宜、更准确的诊断。这是建国大学医学院李桂英(音)、许宰英(音)教授组的研究结果。他们的工作为目前用于检测癌症和确定治疗方法的侵入性组织活检提供了一种替代方法。

肺癌是全世界与肿瘤相关的最大杀手，每年有160万人死于肺癌。目前，医生依靠活组织检查来诊断癌症并确定最佳治疗方案。活组织检查是一种侵入性检查，通过采集组织样本来确定疾病的存在和程度。事实上，越来越多的患者在治疗期间接受多次活检，因为医生试图预防或检测癌症对靶向药物和免疫疗法的耐药性。

然而，虽然对活组织检查的需求增加，但在后期获得足够组织样本的机会减少，因为患者变得更容易感染和其他疾病，使他们无法进行活检。此外，肺癌的无症状性质和缺乏有效的诊断方法意味着，在患者第一次接受活检之前，疾病往往会到达晚期，导致预后不良。

因此，研究人员转向液体活组织检查，如血液检查，以检测癌症DNA。这些检测的效率更高、侵入性更小，这意味着可以在对患者风险最小的情况下检测出癌症，而且一旦得到优化，甚至可以成为一种常规措施，帮助医生更快地检测出癌症，改善患者的治疗结果。

肺癌是全世界与肿瘤相关的最大杀手，每年有160万人死于肺癌。

然而，要在血液中找到足够多的癌症DNA来实现真正有效和准确的检测是一项挑战。最初，研究人员专注于循环肿瘤DNA (ctDNA)，然而，血液中只有非常少量的ctDNA，使其难以检测。虽然一些研究显示了相对较高的检出率(或灵敏度)，从66%到78%不等，但其他研究仅实现了28.8%到46%不等的灵敏度，这使其不适合用于诊断。

现在，由建国大学医学院的李桂英(Kye Young Lee)和许在英(Jae Young Hur)教授领导的一个研究小组正在寻找细胞外囊泡DNA (EV DNA)，以更快、更便宜、更准确、更可靠的癌症诊断。

什么是细胞外囊泡?
细胞外囊泡(EVs)是细胞分泌到血液、尿液或唾液等体液中的纳米颗粒。它们含有生物活性分子，包括DNA、RNA、蛋白质和脂类(脂肪)。

对研究人员、医生和病人来说幸运的是，癌细胞比健康细胞分泌更多的ev，使它们——以及癌DNA——在体液中更丰富。这与保护EV提供的DNA不被降解相结合，使得EV DNA更容易检测，并且是比无细胞DNA (cfDNA)更好的靶标。

非小细胞肺癌患者的检测
为了验证EV DNA是否达到了预期效果，李教授和许教授决定在占肺癌患者85%的非小细胞肺癌(NSCLC)患者身上进行研究。这里，通过血浆和支气管肺泡灌洗液(BALF)的液体活检获得ev。(支气管肺泡灌洗是用盐水冲洗肺部的支气管和肺泡腔，盐水置换ev和任何其他细胞外物质，由此产生的混合物被吸起来进行检查。同时使用光纤电缆进行支气管镜检查，以便肺科医生和外科医生可以看到任何病变组织。)

一旦分离出来，ev就会被分解，并将癌变DNA提取出来进行测序。特别是，研究人员想要检查在血浆和BALF EV DNA中发现的表皮生长因子受体基因(EGFR)序列是否与现有组织样本中发现的序列相匹配。他们选择EGFR基因是因为它编码的蛋白质有助于控制细胞的生长、分裂和生存，而且该基因的突变与肺癌有关。

由于在液体活组织检查中发现了细胞外囊泡DNA，肺癌患者有一天可以得到更快、更便宜、更准确的诊断。

他们希望这三种样本类型能够完全一致地适用于每个病人，并表明液体活检可以完全取代实体组织活检。

他们发现BALF液体活检可以。事实上，23例BALF EV DNA样本中的EGFR序列与来自同一患者组织活检的结果完全吻合。相比之下，cfDNA EGFR序列仅与组织活检的71.4%匹配。

同时，20份血浆EV DNA样本的EGFR序列与相应组织活检序列的55%匹配。虽然这一结果明显低于BALF结果，但仍高于血浆cfDNA结果，后者仅匹配相应组织活检中30%的EGFR序列。

李教授和他的团队粉笔血浆EV DNA降低了对样本污染的敏感性。在2018年的论文中，他们解释说，血浆中存在的脂蛋白与电动汽车的脂蛋白非常相似，这阻止了他们完全分离电动汽车，并干扰了分析。

他们还指出，距离可能在样本显示癌症状态的能力中发挥作用，其中BALF EV DNA与肺癌的距离较近，帮助它比循环EV和DNA更好地显示肿瘤状态。

检测获得性耐药性
因此，李教授和许教授想知道，BALF EV DNA是否也可以用于检测获得性耐药。

通常，egfr -酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)是一种抗癌药物，它可以阻止一种叫做酪氨酸激酶的酶传递导致细胞生长和分裂的信号，从而阻止癌症的进一步生长或扩散，可以成功用于治疗非小细胞肺癌患者。

然而，在大约一年的使用后，患有EGFR突变(如19外显子缺失和p. L858 R)的患者往往获得对EGFR- tkis的耐药性，需要替代治疗。

为了确保下一组治疗将是有效的，医生需要确认患者有耐药机制引起的突变
p。T790 M。

因此，研究人员调查了9名对EGFR-TKIs获得性耐药的p. t790m突变患者的活检。其中6例使用从液体活检和常规组织活检中获得的BALF EV DNA和cfDNA进行了检测。其余3例患者仅有BALF EV DNA和cfDNA样本，由于各种原因无法获得组织样本。

在这里，BALF EV DNA显示，9名患者中有5人有p. t790m突变，而cfDNA仅检测到9名患者中的3人有p. t790m突变。然而，这些测试仍然比组织活检更敏感，组织活检只暴露了两名患者的突变——包括两名来自BALF EV DNA和cfDNA测试的患者。

此外，通过液体活检新确认为pT790M携带者的两名患者对随后的Osimertinib(针对pT790M突变设计的第三代TKI)呈阳性反应。

未来
尽管样本量小，但这些早期发现表明，与通常用于检测p.T790M突变的组织活检相比，BALF EV DNA对p.T790M突变的敏感性更高。有一天，BALF EV DNA检测可以帮助医生更快地优化治疗方案，并显著改善患者预后。

最后，虽然EV DNA还需要进一步研究，以确认其检测其他癌症和突变的能力，但Lee和Hur教授认为，他们的研究可能有助于识别新的生物标志物，并有助于推进精准医学。