无创脑活检显示肿瘤检测灵敏度提高

胶质母细胞瘤是一种侵袭性脑肿瘤，通常通过有风险的侵入性手术活检进行诊断。由圣路易斯华盛顿大学的 Hong Chen 领导的一组研究人员开发了一种无创诊断方法，有朝一日可能会用简单的血液检测代替组织活检。

陈，麦凯维工程学院生物医学工程副教授，医学院放射肿瘤学副教授;Eric Leuthardt，医学博士，华盛顿大学医学院神经外科教授和 McKelvey Engineering 生物医学工程教授;该团队在小型和大型动物模型中测试了该方法，并发现通过简单的血液样本显着提高了脑肿瘤的检测和诊断灵敏度。该研究的结果于2021 年 11 月 10 日在线发表在Theranostics 上。

这种方法被称为声活检，它使用聚焦超声来靶向大脑深处的肿瘤。一旦定位，研究人员将微泡注入血液中，这些微泡到达超声波靶向组织并产生脉动，从而安全地打开血脑屏障。临时开口允许来自肿瘤的生物标志物，例如 DNA、RNA 和蛋白质，穿过血脑屏障并释放到血液中。

Chen、Leuthardt 和团队多年来一直致力于他们的聚焦超声液体活检(声活检)方法，首先在小鼠中进行可行性研究，然后进行安全评估研究，最近又在猪身上进行了另一项研究。虽然基于血液的液体活检已用于患有其他癌症的人类患者以进行个性化医疗，但将该方法扩展到人类脑癌的进展受到限制。

在这项新研究中，包括第一作者、陈超声实验室生物医学工程博士生 Christopher Pacia 在内的团队发现，超声活检方法提高了对胶质母细胞瘤小鼠模型 EGFRvIII 中高表达基因的检测。接受超声活检的组的血流中循环的 EGFRvIII DNA 水平是接受常规血液液体活检组的 920 倍。此外，超声活检后检测到的另一种循环肿瘤遗传标记 TERT C228T ctDNA 高 10 倍。此外，该方法将 EGFRvIII 的诊断灵敏度从 7.14% 提高到 64.71%，将 TERT C228T 的诊断灵敏度从 14.29% 提高到 45.83%。研究小组发现，超声活检后感兴趣的肿瘤区域的组织损伤没有增加。

在猪模型中，超声活检将 EGFRvIII ctDNA 的检测提高了 270 倍，并将 TERT ctDNA 的水平提高了 9 倍。它将 EGFRvIII 的诊断灵敏度从 28.57% 提高到 100%，将 TERT C228T 的诊断灵敏度从 42.86% 提高到 71.43%。没有发现明显的组织损伤。

“我们的研究表明，超声活检丰富了血浆中的肿瘤特异性 ctDNA，并提高了对两种胶质母细胞瘤表型的检测灵敏度，而不会带来显着的安全风险，”陈说。“声活检与先进的血液分析检测相结合，有望提供微创、时空控制和灵敏的脑癌诊断。”

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