微流体装置捕捉,允许分析肿瘤特异性细胞外囊泡

新的微流控设备由调查人员在马萨诸塞州总医院(MGH)可能有助于实现tumor-derived的潜在细胞外囊泡(EVs) -脂质微粒携带分子在血液中,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方法的选择。在今年早些时候发布的报告自然通讯,团队从MGH医学工程中心(MGH-CEM)描述了电动捕获从血清或血浆样本中危险的脑瘤患者的多形性胶质母细胞瘤(GBM)提供详细、肿瘤特异性基因和分子信息。

“胶质母细胞瘤是一种高度致命的疾病和一些治疗方案,”资深作者香农斯托特说,博士,MGH癌症中心和BioMEMS MGH-CEM资源中心。“由于肿瘤的位置,这是具有挑战性的动态,实时分子的信息,这限制了能力来确定患者肿瘤进展和匹配最有前途的新疗法。我们的设备的能力解决肿瘤特异性EVs数十亿的电动汽车进行血液中可能导致的发展急需的诊断和监控工具和其他不易治愈的癌症。”

先前技术旨在孤立EVs有限的能力区分肿瘤EVs从那些携带从良性细胞分子。更具体的方法使用肿瘤特异性抗体是费时和繁琐或没有获得足够数量的肿瘤特异性电动汽车从一个样本。其他“液体活检”技术旨在捕获肿瘤细胞和分子,比如几个循环肿瘤细胞(CTC)隔离设备由MGH团队的成员——可能有限的能力来监控整个治疗脑部肿瘤。因为这些潜在生物标志物可能不会一直通过血脑屏障,他们的存在血液样本时可能有限。

斯托特的团队组合的特点CTC-detecting HB-Chip,她帮助开发,专门用于捕获特性的电动汽车。样品的表面是通过优化电动汽车——的物理性质是数千倍比细胞小,包含一个“鸡尾酒”GBM细胞抗体蛋白的高表达。该研究团队还发现因素增加肿瘤特异性EVs捕获从一个样本的数量和发展的方法释放EVs从设备,同时保留其内容进行详细分析。采取这种方法,他们的设备可以隔离只有100纳米级囊泡one-microliter滴的等离子体。

使用新设备,被称为EVHB-Chip,研究者分析了13 GBM患者血清或血浆样本和6个控制样本健康的捐赠者。EVHB-Chip孤立肿瘤特异性EVs从所有13个病人,并确定了EGFRvIII突变的5 6例突变检测。捕获的电动车还发现了基因存在于“绿带运动”的四个特征子类型和揭示了超过50个的upregulation癌症相关的基因,一些未观察到GBM电动汽车。

哈佛医学院的助理教授,斯托特指出的特异性和灵敏度EVHB-Chip允许使用相对较小的血液样本,将特别有利于儿科患者来说,其他血液活检方法并不总是可行的。设备的灵活性应该允许它是有用的对于许多类型的癌症,因为所有细胞释放EVs进入循环,其他条件包括传染病、自身免疫性疾病、心脏事件和神经退行性疾病。同时调查电动汽车提供的生物标志物,ctc和循环DNA应该帮助确定哪些可以为特定的信息最丰富的治疗的病人和阶段。

斯托特指出EVHB-Chip被设计为一个低成本、易于使用的设备,希望快速翻译的诊所。“我们感到兴奋的早期数据,我们期待扩展的技术和增加患者样本的数量分析。具体地说,我们有兴趣探索如何将这些囊泡对治疗的反应随时间的变化,我们看到blood-based试验作为一种理想的方式来探索这个脑瘤患者,”她说。