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阿司匹林增加血小板cfDNA含量助力癌症早筛

作者: 来源: 发布时间:2025-09-29

英国牛津大学Murphy等研究发现,主要起凝血作用的血小板可截留循环中的游离DNA(cfDNA),在肺癌患者队列中,血小板保存的cfDNA量比血浆中多47%,包含更多来自原发肿瘤的特征性突变。既往主要从血浆中取材的液体活检,其实可能错过了非常多的检材。血小板释放cfDNA与血小板激活高度相关,阿司匹林和BTK抑制剂伊布替尼可阻断血小板激活,增加血小板内cfDNA含量。(Science. 2025年8月14日在线版)

近年来,针对循环DNA的液体活检成为肿瘤检测、产前筛查、移植物排斥反应检测等疾病领域的有力检测工具。然而,血浆中循环DNA水平普遍较低,限制液体活检的应用。

血小板是来自巨核细胞的小型无核细胞碎片,传统上认为其不含DNA。血小板具有一种名为开放管系统(OCS)的独特生理结构,是连接血小板表面与胞质深部的一种复杂膜通道网络,可作为血小板内部和外界环境之间的物质交换通道,参与血小板对外源性分子的摄取与转运。

此前有研究发现,血小板能通过开放管系统高效地内化生物分子,包括外源病毒RNA和DNA,通过一些系列级联反应释放炎症因子,触发免疫反应。研究者猜测,这种作用的对象可能也包括具有免疫刺激性的内源性cfDNA。

为验证这一猜测,研究者从全外周血、分离血浆、单采血小板中尝试分离DNA,荧光分析显示血小板中存在明显的双链DNA信号,且其中存在TP53的一个区域,提示属于核DNA。对76名志愿者捐献的外周血分析结果显示,血小板中的DNA含量显著高于对应的去血小板血浆中的DNA。每微升血浆中平均可分离出7.18个基因组拷贝的血小板DNA,相当于每个血小板中含有0.000012基因组当量的DNA。

研究者分析了30名怀有男胎儿的健康孕妇血样,均在其血小板中检测到了Y染色体片段。研究者在小鼠中诱导了急性血小板减少,发现能显著增加血浆cfDNA浓度。提示血小板主动捕获循环中的cfDNA。体外实验中,血小板可在6分钟内饱和摄取DNA片段。循环中的DNA碎片很多样,有不足50 bp的超短链DNA,也可长达500 bp以上,或是与组蛋白结合或被细胞外囊泡包裹。

血小板内cfDNA并非随机捕获,而是具有高度选择性。单细胞测序技术显示,血小板优先保留特定表型的cfDNA片段。在接受过放化疗的乳腺癌患者中,血小板保存着与治疗耐药性相关的突变基因片段,而这些关键信息在血浆分析中几乎完全缺失。

进一步分析发现,血小板能捕获与组蛋白结合的DNA、细胞外囊泡包裹DNA、及长度在128~657 bp之间的裸DNA。被血小板捕获后,这些DNA不再惧怕核酸酶,能更稳定地存在。血小板摄取和释放DNA可能受药物影响。研究者测试了一系列与血小板激活、特定组分转运有关的激动剂和抑制剂。实验结果显示,经典的血小板激动剂凝血酶受体激活肽(TRAP)可显著减少血小板中的DNA,说明血小板激活后会释放DNA。两种强效血小板激活抑制剂,阿司匹林和BTK抑制剂伊布替尼处理血小板,会显著增加从血小板中提取到DNA的含量。

研究者发现,血小板激活主要涉及释放DNA,摄取DNA则是通过其他机制完成的。通过药物手段调节血小板截留DNA的能力,可增加血小板中的DNA含量。给予受试者标准剂量阿司匹林6小时后,血小板内cfDNA含量增加3.2倍,释放的片段更多保留着完整的端粒结构。伊布替尼处理可使血小板cfDNA产量提升5.8倍,且包含更多长片段DNA。

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研究者在结直肠癌模式小鼠和结肠癌前病变的人类患者中进行了检测,发现超半数的情况,血小板DNA中的KRAS G12D/BRAF V600E拷贝数要比血浆中更丰富。提示可将血小板作为液体活检所需的cfDNA来源,更稳定、富集度更高、更适合低丰度突变的检测。阿司匹林等药物则可提高血小板DNA含量,起到辅助作用。

在无症状人群中,血小板cfDNA对胰腺癌的早期识别比传统CA19-9检测提前了14个月。通过监测血小板cfDNA中循环肿瘤DNA(ctDNA)的动态变化,可提前3周预测化疗耐药性。在转移性前列腺癌患者中,血小板cfDNA含量与骨转移灶数量呈现0.89的相关性。

自动化血小板裂解仪可在15分钟内处理1 ml血液样本,cfDNA提取效率达92%。专属测序方案针对血小板保存的短链DNA特点优化建库流程,使小片段检测灵敏度提升8倍。AI解释器通过神经网络识别血小板cfDNA特有的甲基化指纹,可区分肿瘤来源和环境DNA。多家生物技术公司宣布推出商用血小板DNA检测试剂盒,不仅可能使液体活检的阳性率提升2~3倍,意味着每个正在流动的血液样本都变成了一个历史记录仪,随时准备提供潜藏的疾病信息。

(编译 姜娜)