胸水也能做腫瘤細胞檢測？

現階段通常使用基于細胞形態學的方法來完成對MPE的鑒定，但是即使最專業的病理學家參與的形態學鑒定也只有大約60%的靈敏度。而更讓諸多研究人員頭痛的事實是，在胸腔積液中的腫瘤細胞微乎其微，尤其是在患者在之前經歷過化療和靶向治療之后。

胸腔積液中通常具有較多的血細胞，盡管一些專家求助于現有的用于循環腫瘤細胞（circulating tumor cells，CTCs）的富集、鑒定方法，但是由于胸腔積液中豐富的內皮來源細胞，使得通常基于內皮性細胞標記物( epithelial markers )的CTCs富集方法變得并不適用。而當專家們將目光投向目前臨床上耳熟能詳的技術—PET-CT的時候，突然意識到，也許這些經典的技術可以在胸腔積液腫瘤細胞鑒定這一新的領域煥發新的光彩。

我們熟悉的PET-CT，簡而言之便是利用腫瘤細胞和非腫瘤細胞在代謝上的差異，使用放射性核素（如F－18等）標記的代謝相關化合物（例如葡萄糖），隨后將之注射到患者體內，最后檢測具有較強代謝水平的區域。那么如果使用熒光葡萄糖類似物2-NBDG去培養細胞，然后檢測這些細胞代謝能力，是否就可以鑒定出這些細胞是否是腫瘤細胞呢？如果再輔助以血液細胞的特意標記物CD45，或許真的可以用于鑒定胸腔積液中的腫瘤細胞。

說干就干，來自上海交通大學、上海市胸科醫院和加州大學的學者就針對這一猜想進行了一系列的實驗。他們首先構建了一個用于承載胸腔積液的芯片，這個芯片被分為400個區塊，每個區塊又包含許多小室，每個芯片合計200000個小室，這樣一來，當1 mL胸腔積液經過處理后，添加到芯片上的時候，每個小室便可以容納3-4個細胞，方便下游的分析和鑒定。

研究團隊通過使用細胞系研究，熒光葡萄糖類似物2-NBDG和細胞共培養后，腫瘤細胞和非腫瘤細胞的熒光信號強度（2-NBDG intensity）差異很大，如果以2-NBDG intensity 100為閾值，可以較好的區分腫瘤細胞和非腫瘤細胞。

這一個閾值是否真的在臨床上有效呢?隨后再經過11名肺腺癌患者的同意后，研究團隊獲取了患者們的胸腔積液，并使用已經確定的閾值進行驗證，而為了更進一步的確定閾值選定的細胞是否為腫瘤細胞，這些被選定的細胞還會被取出，進行更加深入的測序。

結果很令大家驚喜，以第一位患者來說，在這位患者的胸腔積液中發現了5個目標細胞，隨后的小panel（以EGFR, KRAS, PIK3CA,BRAF, TP53這幾個腫瘤驅動基因為研究目標）測序發現其中3個細胞有與患者原位灶一致的突變，而更深入的全外顯子測序（將上述5個腫瘤驅動基因擴展為45個重要基因）則發現，這5個細胞具有相似的腫瘤驅動基因和腫瘤抑制基因突變，這暗示，經過2-NBDG閾值劃定的細胞具有較大的可能都為腫瘤細胞。

而更令人驚訝的是，在一個患者的胸腔積液中發現了具有T790M的腫瘤細胞，這種突變在患者獲取胸腔積液前的診斷中并沒有發現！而隨后患者在服用EGFR TKi類藥物后很快就產生耐藥便得到了合理的解釋。

Cytology of PE為基于形態學的方法，IHC of PE為基于IHC的方法，Our method on the same PE sample則是值得本次研究采用 的方法，MPE值得是樣本被鑒定為惡性胸腔積液，UNSP表示無法做出準確判斷。Benign PE表示來源自非腫瘤患者的胸腔積液。

與形態學鑒定的方法比，這種基于代謝差異的鑒定方法具有更好的效果。而更好的消息則是，這種方法也同樣適用于血液樣本，這意味著這種方法同樣可用于CTCs的鑒定。相關研究結果發表在PNAS。