通过吸收 DNA，产生凝块的血小板可以帮助诊断癌症

生物学家揭示血小板新功能：可作为液体活检的DNA“储存库”

过去，生物学家认为每毫升血液中数以亿计的血小板仅能发挥凝血作用，但近年来他们发现，这种结构简单的细胞实则“多才多艺”——例如在抵抗感染中扮演关键角色。如今，《科学》（Science）杂志于今日发表的一项研究进一步揭示：当血小板在血液中循环时，还会吸收包括肿瘤细胞在内的其他体细胞释放的DNA片段。这一特性或使血小板成为极具价值的DNA“储存库”，为“液体活检”技术提供助力——该技术通过简单的血液检测即可诊断癌症，无需对肿瘤组织进行侵入性更强的取样。

研究人员对这项研究及其背后的惊人构想青睐有加。专注于血液异常研究的突触研究所（Synapse Research Institute）细胞生物学家约翰·海姆斯克（Johan Heemskerk）表示：“他们的研究工作非常扎实，结论也极具说服力。”

除了在伤口处聚集形成血栓外，血小板还具备多种其他功能，例如协助免疫系统对抗病原体。血小板由骨髓中的大型细胞分裂产生，有时会保留这些“母体细胞”的少量DNA，但它们自身并无核结构，无法将基因整齐地包裹在细胞核内。不过，2019年的两项研究显示，血小板中含有来自病毒和花粉的DNA。血液中还充斥着各种体细胞释放的“无细胞DNA”（cell-free DNA），那么血小板是否也会吸收这类DNA呢？

牛津大学血液学家贝瑟恩·普赛拉（Bethan Psaila）是这项新研究的合著者，她表示，这一想法源于2019年她与同事参加的一场“头脑风暴工作坊”（被称为“sandpit”）——该工作坊由英国癌症研究中心（Cancer Research UK）资助。当时，各组研究人员需提出改进液体活检的创新方案，并向持怀疑态度的评委进行“路演”，形式类似《创智赢家》（Shark Tank）、《龙穴》（Dragon’s Den）等创业真人秀节目。普赛拉团队提出研究“血小板是否会捕获无细胞DNA，且这些DNA能否为检测提供有效信息”，该方案获得认可并拿到了初始资金。此后，普赛拉、博士后劳伦·墨菲（Lauren Murphy）及团队成员便一直致力于该项目的研究。

尽管获得了工作坊的支持，普赛拉仍表示：“项目启动时，很多人觉得我们的想法有点疯狂。”但当研究人员分析健康献血者的血小板时，发现约8%的血小板DNA检测呈强阳性。为证实这些DNA来自体细胞，研究人员对孕妇的血小板进行了分析——孕妇血液中会含有少量胎儿的DNA。结果显示，怀有儿子的孕妇，其血小板中含有Y染色体片段；而怀有女儿的孕妇，血小板中则无此片段。

研究人员还发现，当血小板与癌细胞在培养皿中共同培养时，会吸收来自癌细胞的DNA序列。此外，癌症患者的血小板中也检测出带有特征性突变的DNA，这表明它们吸收了肿瘤DNA。研究团队进一步发现，血小板还会吸收患者结肠癌前病变组织释放的DNA，这意味着血小板或可用于癌症的早期检测。

研究表明，血液中血小板所含的无细胞DNA量，比血液液体成分本身所含的还要多。普赛拉表示：“血小板就像海绵一样吸收DNA。”目前尚不清楚血小板为何如此“善于获取”DNA，不过她推测，血小板可能有助于降低血液中无细胞DNA的浓度——这类DNA可能引发炎症，具有一定危害性。

罗切斯特大学医学中心（University of Rochester Medical Center）血管生物学家克雷格·莫雷尔（Craig Morrell）虽未参与该研究，但他指出，这项结果与以往研究一致，均表明血小板“不只是凝血工具”，“它们在维持血管和免疫稳态方面还拥有许多至关重要的功能”。

目前用于癌症检测的标准液体活检，往往因灵敏度不足，难以检测到血液中微量的无细胞DNA。而麻省理工学院与哈佛大学 Broad 研究所（Broad Institute of MIT and Harvard）的放射肿瘤学家舍文·塔布里齐（Shervin Tabrizi）一直在研究如何改进检测方法，他认为这项关于血小板的研究“为液体活检开辟了全新的DNA来源库”。当前，液体活检样本中的血小板通常会被丢弃，而耶路撒冷希伯来大学（Hebrew University of Jerusalem）分子生物学家尤瓦尔·多尔（Yuval Dor）表示，若研究人员能利用血小板捕获的DNA，“或许能使这类检测的灵敏度提升数倍”。