微流体装置捕获，允许分析肿瘤特异性细胞外囊泡

麻省总医院(Massachusetts General Hospital, MGH)的研究人员开发的一种新的微流控设备可能有助于实现肿瘤来源的细胞外囊泡(EVs)——一种携带分子通过血流的微小脂质颗粒——作为生物标志物，可以监测肿瘤对治疗的反应，并提供详细的信息来指导治疗的选择。在他们今年早些时候发表的报告中自然通信，来自MGH医学工程中心的团队（MGH-CEM）描述了EVS如何从危险的脑肿瘤胶质母细胞瘤患者的血清或血浆样本中捕获，提供详细，肿瘤特异性遗传和分子信息。

“胶质母细胞瘤是一种非常致命的疾病，几乎没有治疗选择，”MGH癌症中心和MGH- cem生物ems资源中心的资深作者Shannon Stott博士说。“由于肿瘤的位置，获取动态、实时的数据一直颇具挑战性分子的信息，这限制了确定肿瘤进展以及为患者匹配最有希望的新疗法的能力。我们的设备能够从血液中携带的数十亿辆电动汽车中筛选出肿瘤特异性的电动汽车，这可能有助于开发这种癌症和其他难以治疗的癌症急需的诊断和监测工具。”

以前设计用于孤立EVS的技术有限于能够将肿瘤EV与来自非恶性细胞的携带分子区分开来的能力有限。使用肿瘤特异性抗体的更具体的方法是耗时的，并且繁琐或未捕获来自样品的足够数量的肿瘤特异性EV。旨在捕获肿瘤细胞和分子的其他“液体活组织检查”技术 - 例如由MGH团队成员开发的几种循环肿瘤细胞（CTC） - 溶解装置 - 可能受到在整个治疗过程中监测脑肿瘤的能力。由于这些潜在的生物标志物可能不始终通过血脑屏障，因此它们在血液样品时的存在可能是有限的。

斯托特的团队将她帮助开发的ctc检测hb芯片的特点与电动车捕获的特点结合起来。样品通过的表面经过优化，具有ev的物理特性——ev比细胞小数千倍——并包含一种针对GBM细胞高表达蛋白质的抗体“鸡尾酒”。该团队还确定了增加从样本中捕获的肿瘤特异性ev数量的因素，并开发了从设备中释放ev的方法，同时保存其内容物以供详细分析。采用这种方法，他们的设备可以在一微升的等离子液滴中分离出100纳米大小的小泡。

使用这种被称为evhb芯片的新设备，研究人员分析了13名GBM患者的血清或血浆样本和6名健康捐赠者的对照样本。EVHB-Chip从所有13例患者中分离出肿瘤特异性EVs，并在6例患者中5例检测出EGFRvIII突变。捕获的ev还发现了GBM的四个特征亚型中存在的基因，并揭示了50多个癌症相关基因的上调，其中一些是以前在GBM ev中未观察到的。

哈佛医学院的助理医学教授，Stott指出，EVHB芯片的巨大特异性和敏感性允许使用相对较小的血液样本，这对于其他血检方法并不总是可行的儿科患者特别有益。该装置的灵活性应使其对许多类型的癌症有用，因为所有细胞释放到循环中，对于包括传染病，自身免疫疾病，心脏事件和神经变性疾病的其他条件。通过EVS，CTCS和循环DNA提供的生物标志物的同时调查应有助于确定哪些对特定患者和治疗阶段最具信息性。

斯托特指出，evhb芯片被设计成一种低成本、易于使用的设备，希望能快速转化到临床。“我们对这一早期数据感到兴奋，我们期待扩大技术规模，并增加分析的患者样本数量。具体来说，我们感兴趣的是探索这些囊泡在治疗后如何随时间变化，我们认为我们的血液检测是在脑肿瘤患者中探索这一问题的理想方法。”她说。

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