麻省总医院(MGH)系统生物学中心(CSB)开发出了一种新技术，使得研究人员可在通过微创方法搜集的极少量患者样本中同时分析数百种癌症相关蛋白标记物。
这一新技术将一些抗体与独特的DNA“条码”连接来检测广泛的靶蛋白，其非常强大且极其敏感。它有可能成为一种宝贵的工具，帮助临床医生获得有关癌症进展生物学的一些重要认识，确定某些癌症治疗为何不起作用以及一些开始时有效的治疗变得无效的原因。
研究人员将这一技术详细报道在1月15日的《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上。
由于操作简单且廉价，细针抽吸活检或循环肿瘤细胞分析等微创技术，越来越多地被应用于临床试验中追踪随着时间推移的治疗反应。由于采用的针极细，细针抽吸活检相比于中心活组织检查或手术活组织检查更加的微创。然而全面分析通过这种方法获取的极少数细胞一直是一个挑战。MGH癌症中心和CSB的Cesar Castro博士说：“这项研究的目的是极大地扩展我们可以从这样少量的细胞中获取的信息。并非是设法去获得更多的组织，我们缩小了分析过程使得它能够在少数细胞上开展。”
直到现在，病理学家们在进行肿瘤分析时一次也只能检测少量的蛋白标记物。有了这项新技术，系统生物学中心的研究人员证实可在单分子水平上同时检测数百种标记物。Castro 说：“微创操作获得的细胞数量不够充足，而我们不再受此限制。现在我们面临的瓶颈将是如何理解与疾病过程和药物靶向调节相关的各种信号通路。”
这一新技术是以一种称作为DNA条码抗体检测(DNA-barcoded antibody sensing)的方法为中心，其将一些独特的DNA序列附着到针对一些已知癌症标记蛋白的抗体上。这一DNA“条码”通过一种特殊的胶与抗体相连接，当接触到光时它们就会分离。当与肿瘤样本混合在一起时，抗体会去寻找并结合它们的靶标;随后采用光脉冲将抗体上独特的DNA条码释放出来，使得抗体随后标记上荧光互补条码。通过成像就可以检测并定量这些标记条码，揭示出样本中存在哪些标记物。
在细胞系和单细胞中初步证实及验证这一技术的可行性后，该研究小组继续对来自肺癌患者的样本中进行了检测。这一技术能够反应出单个肿瘤内细胞极大的异质性(诸如细胞表面蛋白表达等特征差异)，揭示出在显微镜下看起完全相同的肿瘤之间显著的蛋白表达差异。检测的细胞是在不同的时间点取自一项靶向药物治疗临床试验中的参与者，检测结果揭示出了可将对治疗有反应及无反应的患者区别开来的一些标记物模式。
Castro 说：“我们证实，这一技术无需在高度控制的实验环境下就能极好地运作，可扩展应用至早期临床试验中。最终，这类技术有可能造成巨大的影响。在这个个体化医疗时代，我们不仅能够利用这一技术监控还能够准确地预测治疗反应。通过在治疗开始前从患者处获得样本，将它们暴露于不同的化疗药物或靶向治疗之下，我们有可能为个体患者选择出最适当的治疗方法。”