Adv Sci:血液中的“诊断暗盒”!华中科技大学张玉慧等团队发现血小板藏有肿瘤“指纹”,看形态就能精准识别癌症

  • 2026-04-17 15:27:43
  • 来源:医药头条

基于血液的液体活检在无创肿瘤诊疗中具有变革性潜力,但当前依赖稀有循环肿瘤成分的检测手段限制了其广泛临床应用。血小板在血液中含量丰富,且可介导多种肿瘤相关反应,是一类极具价值却尚未被充分探索的新型检测靶点。

2026年4月10日,华中科技大学张玉慧、韩志强、董汉华、Chen Lingjuan、武汉大学郭佳共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为Large-Scale Quantitative Morphometry of Platelet α-Granules via SIM Super-Resolution Microscopy for Cancer Liquid Biopsy的研究论文。

研究利用SIM超分辨率显微镜,分析了多中心队列(n=1,556)中血小板的α颗粒分布,涵盖九种癌症类型和十二种非恶性疾病。研究发现了稳定存在的肿瘤相关改变,尤其是“环形”分布模式显著增多,该特征展现出优异的泛癌诊断潜能。该检测方法被命名为PAID(基于血小板α-颗粒成像的诊断检测),在诊断难度较高的前列腺特异性抗原(PSA)“灰区”前列腺癌中实现了85.0%的诊断准确率。

PAID联合PSA可将诊断准确率提升至94.2%,较单独使用PSA提高38.4%,提示二者具有显著协同作用。在卵巢癌中,PAID联合人附睾蛋白4(HE4)可将诊断准确率从73.8%提升至88.3%。此外,在卵巢癌复发监测中,PAID的灵敏度(90.3%)显著优于糖类抗原125(CA125,60.0%)。

研究还观察到,肿瘤细胞可通过肿瘤来源外泌体与蛋白质共同重塑血小板α-颗粒分布,提示“环形”模式增多由多重因素协同驱动,而非单一诱因。无创、高准确度的PAID技术在推动液体活检用于肿瘤诊疗方面展现出巨大应用前景。

基于血液的液体活检为肿瘤筛查、诊断、预后评估及治疗监测提供了无创途径,有望彻底变革肿瘤诊疗模式。尽管对循环肿瘤DNA、循环肿瘤细胞等肿瘤成分的分析具有临床吸引力,但现有液体活检技术仍面临关键局限。血液中肿瘤源性成分含量极低,常被正常组分掩盖,且缺乏标准化检测流程,导致结果稳定性差,严重制约了其临床广泛应用与检测可靠性。

因此,该领域亟需开发新型血液检测工具,以充分释放液体活检在肿瘤诊疗中的应用潜力。血小板作为肿瘤局部及全身反应的重要介导因子,是一类极具价值、却尚未被充分探索的液体活检新靶点。与含量稀少的循环肿瘤细胞或片段化DNA 不同,血小板在血液中含量丰富且易于分离,具备天然的实用优势。

血小板亚细胞结构体积极小,常规成像难以分辨。近期研究借助电镜或超分辨率显微镜技术,揭示了一个全新维度:血小板自身会发生与肿瘤相关的亚细胞形态学改变。本团队前期研究发现,宫颈癌、子宫内膜癌及卵巢癌患者血小板α-颗粒的分布模式存在显著异常。

血小板内部这种超微结构重塑,提示其可作为独立于传统分子标志物的新型肿瘤信号,这也促使重新评估血小板在肿瘤诊断中的作用,并有望为无创检测开辟新路径。然而,这类特异性α-颗粒改变是否为跨癌种稳定存在的生物学特征,其特征性表型是否具备足够诊断准确度、可作为可靠标志物,目前仍不明确。

这一科学问题既是肿瘤生物学领域的关键空白,也是将前期初步发现转化为广谱诊断工具的核心障碍。因此,对其作为无创生物标志物的潜力开展大规模、严格验证,将为肿瘤诊疗带来突破性解决方案。

血小板α颗粒分布被肿瘤来源的外泌体和蛋白质重塑(摘自Advanced Science

为解决上述关键问题,本研究采用结构照明显微镜(SIM)超分辨率成像技术,对来自5个医学中心、共1556例受试者的血小板α-颗粒分布进行了大规模分析,涵盖9种癌种及12种非恶性疾病。研究发现,肿瘤患者血小板α-颗粒分布存在稳定的肿瘤相关性改变,其中“环形”分布比例显著升高,与炎症或良性对照相比,该特征对多癌种具有优异的区分能力。

研究将这一基于超分辨率成像识别“环形”分布模式的检测方法命名为PAID。与单独使用前列腺特异性抗原(PSA)或人附睾蛋白4(HE4)相比,PAID联合PSA可将前列腺癌诊断准确率从55.8%提升至94.2%,联合HE4可将卵巢癌诊断准确率从73.8%提升至88.3%。

本研究还发现,肿瘤分泌的外泌体与蛋白质可协同诱导“环形”分布比例升高,提示该表型由多因素共同作用而非单一诱因驱动。本研究不仅建立了一种无创、高准确度且具备重要转化价值的诊断策略,也极大拓展了液体活检在肿瘤诊断中的应用范畴。

原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.75094


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