發(fā)布日期：2017-08-14
來(lái)自MIT的科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)微流體裝置，用來(lái)對(duì)小樣本血液中循環(huán)的漿細(xì)胞進(jìn)行捕獲和計(jì)數(shù)。這種技術(shù)只通過(guò)常規(guī)的抽血就可以進(jìn)行，有望減少患者骨髓瘤測(cè)試的痛苦。
MIT科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)的微流體裝置可以從血液中分離漿細(xì)胞，而不是通常的骨髓中。研究發(fā)表在Nature子刊《Scientific Reports》上。
也許很多人覺得這沒(méi)有什么稀奇，但對(duì)于多發(fā)性骨髓瘤患者來(lái)說(shuō)，骨髓活檢是一件非常痛苦的事情。能夠用血檢代替骨髓活檢對(duì)于患者來(lái)說(shuō)，將有著重要的意義，不僅僅是減少痛苦而已。
多發(fā)性骨髓瘤是一種漿細(xì)胞的癌癥。漿細(xì)胞在骨髓中產(chǎn)生，產(chǎn)生抗體幫助抵御感染。當(dāng)漿細(xì)胞變成癌細(xì)胞時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生異常的蛋白，這種細(xì)胞在骨髓中建立之后，最終會(huì)滲入到血液中。多發(fā)性骨髓瘤的典型診斷是通過(guò)骨髓活檢進(jìn)行的，通過(guò)一個(gè)針插入到患者髖骨附近吸出骨髓樣本。臨床醫(yī)生可以通過(guò)分離骨髓中的漿細(xì)胞來(lái)確定它們是否是癌細(xì)胞。
來(lái)自MIT的科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)微流體裝置，用來(lái)對(duì)小樣本血液中循環(huán)的漿細(xì)胞進(jìn)行捕獲和計(jì)數(shù)。微流體細(xì)胞捕獲是基于CD138抗原設(shè)計(jì)的，CD138在漿細(xì)胞上具有高表達(dá)，可以用于對(duì)血液中稀少的循環(huán)血漿細(xì)胞（CPCs）進(jìn)行定量，以及隨后進(jìn)行熒光分析。這種技術(shù)只通過(guò)常規(guī)的抽血就可以進(jìn)行，有望減少患者骨髓瘤測(cè)試的痛苦。
這款微流體芯片采取了巧妙的魚骨孔道，重復(fù)的V型凹槽蝕刻，與魚骨很像。這樣的凹槽使得任何流體（血液樣本）在經(jīng)過(guò)微芯片時(shí)都會(huì)產(chǎn)生漩渦，而不是直接通過(guò)。流體中的細(xì)胞因而可以與設(shè)備內(nèi)壁有很高的機(jī)會(huì)接觸。在微流體裝置內(nèi)部，微芯片內(nèi)壁是用特定的分子包被的，可以識(shí)別和吸引我們想要的細(xì)胞。裝置的主要設(shè)計(jì)是來(lái)自此前哈佛大學(xué)化學(xué)系George Whitesides團(tuán)隊(duì)。
Rohit Karnik博士
文章的聯(lián)合作者之一，來(lái)自MIT的Rohit Karnik博士和他的團(tuán)隊(duì)利用微流體魚骨設(shè)計(jì)來(lái)捕獲血液中的循環(huán)血漿細(xì)胞。他們?cè)谖⑿酒椎乐邪涣薈D138的抗體。團(tuán)隊(duì)之后用1ml的血液樣本通過(guò)微流體裝置，魚骨孔道中的抗體就會(huì)捕獲血液中的漿細(xì)胞，使其他的血液成分通過(guò)裝置。
當(dāng)漿細(xì)胞通過(guò)微流體裝置得到了分離，研究人員就會(huì)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)，以及對(duì)這些細(xì)胞進(jìn)行定性。
模型中展示的細(xì)胞捕獲率約為40-70%，并且可以在1ml血液中CPCs數(shù)量<10的低水平進(jìn)行鑒定，這是現(xiàn)有的技術(shù)難以達(dá)到的。<>
在骨髓樣本中，基于微流體的漿細(xì)胞技術(shù)與流式細(xì)胞儀分析的數(shù)據(jù)展現(xiàn)了極好的相關(guān)性。說(shuō)明微流體的設(shè)計(jì)能夠達(dá)到與精密儀器相似的高靈敏度和準(zhǔn)確性。
在外周血液樣本中，該裝置在每毫升健康供體血液中檢測(cè)到2-5個(gè)CD138+細(xì)胞的基線，在多發(fā)性骨髓瘤緩解供體的樣本中這一數(shù)據(jù)明顯升高，為20-24個(gè)CD138+細(xì)胞，而在多發(fā)性骨髓瘤疾病顯示的供體血液中，這一數(shù)據(jù)高達(dá)45-184個(gè)CD138+細(xì)胞。
這些結(jié)果表明，基于這種微流體裝置的細(xì)胞捕獲具有非常大的替代骨髓活檢的可能性，不但能夠用作判斷疾病，而且可以用于評(píng)估治療方案的有效性。
值得一提的是，團(tuán)隊(duì)指出，緩解期患者循環(huán)血漿細(xì)胞表現(xiàn)為比健康供體更高計(jì)數(shù)。這些患者在常規(guī)的血液測(cè)試中往往是顯示為正常指標(biāo)。Karnik說(shuō)，新設(shè)備可能會(huì)獲取患者疾病狀態(tài)更微妙的信息，即使在緩解期。
這對(duì)于正在進(jìn)行化療的患者來(lái)說(shuō)，有著非凡的意義。
“傳統(tǒng)組織活檢的過(guò)程是非常痛苦的，隨之而來(lái)的還會(huì)有諸如潛在感染等并發(fā)癥，并且往往只能在中心醫(yī)院進(jìn)行，需要患者穿梭遠(yuǎn)距離，”前MIT博士后Mohammad Qasaimeh表示，“從血液樣本中捕獲漿細(xì)胞可以作為一種液體活檢，這是臨床上可以按需要經(jīng)常進(jìn)行的，并且可以在化療后作為治療效果的診斷和預(yù)后測(cè)試。此外，來(lái)捕獲的細(xì)胞可以用做藥物測(cè)試，因此可以作為個(gè)性化的醫(yī)療工具。”
MIT的微流體裝置，具有和專業(yè)儀器相媲美的精度和靈敏度，并且，對(duì)于一些現(xiàn)有檢測(cè)手段難以做到的治療跟蹤和預(yù)后能提供獨(dú)特的指示信息，而捕獲的漿細(xì)胞可以用于藥物開發(fā)和篩選治療方案。此外，這種基于血液樣本的活檢不但有望使骨髓瘤患者避免了骨髓活檢的痛苦，同時(shí)也避免了骨髓活檢可能發(fā)生的感染和并發(fā)癥。
我們期待這種有力的新型檢測(cè)方式，能夠早日應(yīng)用于臨床，幫助更多的骨髓瘤患者提高生活和治療的質(zhì)量。
參考資料
[1]Method may help myelomapatients avoid painful biopsies
[2]Isolation of Circulating PlasmaCells in Multiple Myeloma Using CD138 Antibody-based Capture in a MicrofluidicDevice
[3]Microfluidics Device Can DetectPlasma Cells in Blood, May Help Multiple Myeloma Patients Avoid Bone Biopsies
來(lái)源：康健新視野（微信號(hào) HealthHorizon）
