PNAS：捕捉循环肿瘤细胞的“照明弹”

　　

生物通报道：随着癌症的发展，肿瘤细胞会离开实体瘤进入血液循环，并由此转移到机体的其它部位。在血液中分析循环肿瘤细胞CTC，可以及时发现癌转移的风险。为此，美国西北大学的科学家们开发了一个检测血液CTC的简便工具，NanoFlare。

NanoFlare是首个能在复杂基质（血液）中检测循环肿瘤细胞的遗传学方法。这个微小的核酸球具有金纳米颗粒核心和单链DNA“照明弹”。即使只有痕量的靶标存在，NanoFlare也能进入并点亮细胞。这一技术发表在十一月十七日的美国国家科学院院刊PNAS杂志上，文章的资深作者是美国西北大学的Chad A. Mirkin、C. Shad Thaxton和Chonghui Cheng。

“NanoFlare将为癌症研究和癌症治疗带来深远的影响，尤其是乳腺癌，”文章的资深作者Chad A. Mirkin说。

NanoFlare技术有两个值得注意的亮点。第一，它能根据细胞内部的遗传学组成追踪血液中的肿瘤细胞。此前的CTC检测大多基于细胞表面的某种蛋白。第二，NanoFlare能够收集到活细胞，为研究者们提供重要的疾病信息。这是实现个性化医疗的重要一步。

NanoFlare纳米颗粒的直径只有13nm，能够轻松进入细胞。如果细胞存在NanoFlare的靶标，它们就会结合上去，释放“照明弹”生成荧光信号。研究者们可以根据这些荧光信号分离出循环肿瘤细胞。（延伸阅读：Nature子刊：测序循环肿瘤细胞的外显子组）

“在血液中找癌细胞无异于大海捞针，而NanoFlare能够有效完成这项工作，”Thaxton说。分离和培养这些癌细胞，就可以深入研究癌细胞中与患者健康有关的事件。绝大多数循环肿瘤细胞并不会导致癌转移，分析这些细胞可以鉴定出介导癌转移的那些细胞。

研究人员构建了四种靶标不同mRNA的NanoFlare，这些mRNA编码与乳腺癌转移有关的生物指标。他们将乳腺癌细胞混入健康人的血液，然后用四种NanoFlare进行了检测。研究显示，NanoFlare能够成功检出癌细胞，假阴性结果的出现率还不到1%。目前研究人员正在用这一技术，检测乳腺癌患者血样中的循环肿瘤细胞。

“癌症检测和治疗是越早越好，”Thaxton说。“NanoFlare技术可以帮助我们更好的检测循环肿瘤细胞，它将成为癌症诊断的有力武器。”

 

生物通编辑：叶予

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NanoFlares for the detection, isolation, and culture of live tumor cells from human blood