Nature子刊：測序循環腫瘤細胞的外顯子組
日期：2014-05-08 09:11:51
科學家們首次對循環腫瘤細胞（CTC）進行了單細胞外顯子組測序，這樣的技術可以為人們展示腫瘤演化、轉移和應答藥物的具體過程。
前列腺腫瘤很容易轉移到骨組織，而這樣的轉移很難用傳統方法進行檢測。這個問題大大影響了醫生們對癌癥的監控和治療。現在一項新研究指出，只需要簡單抽血就可以解決這個問題，監控腫瘤的演化和轉移。
Broad研究所的科學家們在Nature Biotechnology雜志上發表文章，描述了一個模塊化的新技術平臺。該平臺可以收集前列腺癌患者血液中的循環腫瘤細胞（CTC），并對其進行外顯子組測序和分析。這一技術可以揭示高度可信的單核苷酸突變，幫助人們追蹤腫瘤的演化、引導對腫瘤的治療、監控腫瘤的復發。
上述一平臺由幾個部分組成，首先研究人員使用Illumina的MagSweeper技術，從患者血液中富集EpCAM陽性的細胞，EpCAM是促進腫瘤形成的蛋白。然后，研究人員通過自己開發的方法，將這些細胞一一分配到小孔中，并通過成像技術檢測特定標記的表達。最后他們收集符合要求的細胞，進行細胞裂解，全基因組擴增和文庫制備。
研究人員先對文庫進行低覆蓋度測序，以評估基因組的質量。然后他們再對符合要求的進行高覆蓋度的外顯子組測序。由于之前還沒有完成過單個CTC的外顯子組測序，研究團隊采用了“census”方案來檢出序列突變。如果在同一個體的三個CTC文庫中都出現了特定突變，這一突變就被認為是真實可信的。
“將許多細胞結合起來，就可以獲得精確的目標序列（超過99.995%），”Boehm說。
研究團隊通過上述方案，研究了患者CTC與原發瘤和轉移瘤之間的關聯。研究顯示，在CTC中鑒定到的73個變異中，有51個也出現在原發瘤或轉移瘤。
這樣的數據可以為人們展示腫瘤的演化、CTC的來源、以及藥物治療的效果，Love說。通過驗血監控CTC基因組，可以揭示抗性指標的出現，以及腫瘤復發的風險。人們也可能在監控時發現可以用藥物控制的突變，為醫生們提供新的治療途徑。
據Boehm介紹，這種平臺的模塊化設計意味著，理論上只需要簡單改變某個模塊就可以將其應用于任何類型的腫瘤。舉例來說，可以根據不同的指標修改富集策略。“模塊化和靈活性使這一平臺有著廣闊的應用前景。”
麻省總醫院的Daniel Haber強調，通過血樣對治療效果、腫瘤復發和抗性進行監控，能夠為多種癌癥的提供幫助。此外“將這項研究中的技術應用到EpCAM陰性CTC，將是很有意思的嘗試”他說。
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