无细胞RNA血液检测可识别早期癌症，监测治疗耐药性并检测组织损伤

斯坦福大学医学院的研究人员开发了一种能够检测癌症、癌症抵抗治疗和非癌症条件引起的组织损伤的血液测试。

这项新测试分析血液中的RNA分子。这种类型的RNA被称为无细胞RNA，因为微小分子不再存在于细胞中。血液中总是漂浮着DNA和RNA的片段，这是全身各种组织和器官（包括癌性肿瘤）自然细胞死亡的副产品。

研究人员花了六年多的时间开发新的方法，以靶向血液中的信使RNA，然后用它来识别不同阶段癌症的存在，跟踪对癌症治疗的耐药性，并监测健康组织损伤的严重程度。

“正如考古学家可以通过研究他们留下的垃圾来了解古代社会一样，我们可以根据通过血液清除的降解RNA分子来了解患者身体细胞中发生的事情，”共同主要作者、医学博士Maximilian Diehn和Jack、Lulu和Sam Willson教授以及斯坦福大学放射肿瘤学医学教授说。“我们开发了一种灵敏、通用的新型液体活检，可测量无细胞和循环肿瘤RNA，并有可能增强癌症和非癌症疾病的个性化药物治疗。”

一篇解释无细胞RNA血液检测方法和应用的论文于2025年4月16日发表在《自然》杂志上。斯坦福癌症研究所博士后学者Monica Nesselbush、病理学博士后学者Bogdan Luca和斯坦福医学院前博士后学者、现为成均馆大学教授Young-Jun Jeon是联合第一作者。Ash Alizadeh，医学博士，博士，Moghadam家族教授，医学，肿瘤学和血液学教授，与Diehn共同领导了这项研究。

血液中没有很多无细胞RNA，其中约95%是构成制造蛋白质的细胞结构的核糖体RNA。新的血液检测分析信使RNA，信使RNA占无细胞RNA库的不到5%，因为这些分子是关于哪些基因表达为蛋白质的信号。

研究人员将他们对基因表达的分析限制在大约5000个基因中，这些基因在健康人的血液中通常不表达。专注于这些所谓的稀有丰度基因使测试正确识别癌症的能力提高了50倍以上。该检测在73%的肺癌患者中发现了肺癌RNA，包括早期患者。Alizadeh说：“对罕见丰度基因的分析使我们能够专注于检测疾病的最相关的RNA子集，就像想要了解人们吃了什么的考古学家可能会专注于食物容器或器皿等文物的子集一样。”。

检测无细胞信使RNA意味着血液检测能够监测不涉及基因突变的情况，而基因突变是大多数基于DNA的检测的基础，例如对癌症治疗产生耐药性的某些原因。

Alizadeh解释道：“不幸的是，我们正在接受癌症治疗的患者中，有相当一部分人的治疗停止了，而这种抵抗通常是基于不涉及基因变化的适应，而是改变了细胞的行为方式，甚至改变了细胞在显微镜下的外观。”。

“我们的非侵入性方法有可能避免手术活检，并在扫描显示大量疾病负担或出现疼痛等症状之前及早发现这些常见类型的耐药性，从而为改变治疗和改善结果提供早期机会。”

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在研究小组能够从血液中的无细胞信使RNA中读取信息之前，他们必须克服血小板的影响，血小板是血液中负责凝血的细胞，含有RNA但不含DNA。为了防止血小板影响测试结果并掩盖癌症的信号，研究人员开发了一种分子和计算策略的组合，以减少这些众多细胞的贡献。

克服血小板污染的计算方法意味着该方法既适用于新收集的血液样本，也适用于之前收集和储存的样本。Diehn说：“这种方法意味着，例如，该测试可用于检查已完成临床试验的冷冻库中的血液样本，并可以帮助找到预测谁对药物有反应、谁没有反应的分子特征。”。“我们可以通过使用历史样本发现生物标志物来节省时间，然后将其实时应用于患者。”

新的无细胞RNA方法也为非癌症应用提供了有用的信息。该测试在接受插管和呼吸机治疗急性呼吸窘迫综合征的患者的血液样本中检测到高水平的正常肺RNA，这种情况会严重损害肺部并导致细胞死亡。

新冠肺炎患者血液样本中正常肺RNA的量反映了他们的病情。研究人员还在健康吸烟者的血液中发现了正常的肺部RNA，这可能表明吸烟对肺部造成了微观损伤。

来自马萨诸塞州总医院、哈佛医学院、纪念斯隆-凯特琳癌症中心、弗雷德·哈钦森癌症中心和华盛顿大学的研究人员也对这项研究做出了贡献。p