在人们的传统印象中，血小板，这些来源于巨核细胞的胞质碎片，其正常生理功能体现在在血管破损时，一涌而上，凝血止血。怎么还和癌症检测扯上关系了呢？
这还得从血小板在癌细胞转移过程中扮演的不光彩角色谈起。50年前，Gasic等研究人员发现，唾液酸苷酶抑制小鼠肿瘤转移的同时伴随着血小板数量减少的现象[2]。之后遗传学研究也表明，减少血小板数量或降低其活性均能在小鼠中抑制肿瘤转移[3、4]。随着研究的深入，血小板促进癌症转移的分子机制被逐步揭示，原来，从逃脱免疫监控，到突破血管封锁，血小板一直“鞍前马后”，为癌细胞转移“保驾护航”。
血小板促进癌细胞转移[1]
首先，当血小板附着在癌细胞表面时，他们携带的抗原将癌细胞伪装成正常细胞，导致自然杀伤细胞误以为是友军[5]。紧接着，血小板释放的生长因子、细胞因子以及与癌细胞的直接相互作用，会滋养癌细胞使其更具侵袭性[6]。不仅如此，被癌细胞劫持后，血小板还交出了打开血管内皮屏障的钥匙；有研究表明，癌细胞与血小板的直接相互作用会促使血小板释放ATP，这些ATP通过P2Y2受体让血管内皮细胞排列松弛，使得癌细胞更易穿过血管屏障[7]。这还没完，血小板还能指导早期转移灶生态位的形成，为癌细胞转移打造舒适的生长环境[8]。
图左：血小板将癌细胞伪装成正常细胞[5]；图右：受癌细胞影响，血小板分泌ATP使血管内皮细胞排列松散，癌细胞趁虚而入[9]
除直接影响，血小板还会吸收癌细胞分泌的微囊泡或是外泌体。2011年，R. Jonas A. Nilsson等在胶质瘤和前列腺癌患者的血小板中分别检测到了癌症相关的RNA生物标志物EGFRvIII和PCA3 [11]。2016年，他们进一步在肺癌患者的血小板中检测到了癌细胞特异的融合基因EML4-ALK [12]。
血小板中检测到癌细胞特异的RNA标志物[11]
血小板产生以及其与癌细胞“交流”示意图[14]
对于这些研究结果，一些学者表示“很惊讶”；2016年，来自德国哈勒-维腾贝格大学的学者，Stephan M. Feller与 Marc Lewitzky发文提出了一些质疑[15]。
首先，他们觉得“Tumor-educated platelets”的命名就有问题，该命名有些随意，即使癌细胞会影响血小板，但如此混乱的肿瘤是不可能成为“教育家”的，定义为“Tumor-conditioned platelets，TCPs”可能更为妥帖；然后，他们认为血小板更多的是在肿瘤的转移过程中与癌细胞接触，那么转移和未转移癌症患者的血小板mRNA表达谱应该有着明显的差异，而上述研究结果表明并非如此；除此之外，他们还认为该研究的队列设计不够严谨，比如病例组与对照组之间的年龄差异较大等等[14]。总之，对于血小板mRNA能否作为癌症诊断标志物，他们觉得这些研究还不够充分，需要对特定的癌症开展更大规模的队列研究。
癌症患者血小板mRNA研究汇总[16]
也许是作为回应，Thomas Wurdinger团队于2017年8月在Cancer cell上再度发文。在这项研究中他们系统的改进了队列设计和算法，临床样本从2015年的283人扩展到了779人，其中包括402名诊断为早期或晚期非小细胞肺癌的癌症病例组以及277名对照组；由于血小板也会参与到炎性和其他疾病反应中，为了和癌症区分，对照组中还包括了多发性硬化症、慢性胰腺炎等疾病的患者，而且，年龄、吸烟状况、血液储存时间等因素也被纳入到分析中，以确保最终能筛选到受癌症特异性影响的血小板mRNA。结果显示，基于TEPs mRNA开发的ThromboSeq技术可以诊断早期肺癌，准确率为81%、AUC为0.89，晚期肺癌诊断的准确率为88%、AUC为0.94[17]。Thomas Wurdinger团队认为，该技术可能并不是那么完美，但是至少，他们为液态活检提供了一种新的技术路线。
优化队列设计，让肿瘤信号更加特异[17]
目前，血小板mRNA检测面临很多挑战。比如，一个CTC细胞到底能够“教育”多少血小板，而多少血小板改变后才能在背景中显现出来，并被我们检测到以及如何设定阈值[14]？
Stephan M. Feller与 Marc Lewitzky希望更多的实验室能够重复Thomas Wurdinger团队的工作，以此证明该方法的实用性[14]。当然，Thomas Wurdinger团队自己也认为迫切需要更多的基础研究来支撑他们目前的工作，比如体外直接研究癌细胞和血小板共孵育后血小板RNA的改变以及在癌症动物模型中研究血小板行为、mRNA表达谱改变等[17]。
复杂的肿瘤环境[19]
那么，血小板RNA诊断癌症到底靠不靠谱呢？小编觉得生物体太过奇妙，还有很多未知的事物等待我们去发现。比如，我们也是在去年才知道，原来肺部也能造血[18]，也许原发灶癌细胞也能“教育”血小板呢，而不仅仅只有CTC?另外，在复杂的肿瘤环境中，我们对TEPs的了解还不充分。不过，在与癌症无休止的战争中，人类拥有的武器越多，胜算越大，说不定哪天TEPs也可以和蛋白质、ctDNA一起，打出威力无穷的“组合拳”呢，所以，梦想还是要有滴！
参考资料：
1. Platelets in cancer. Hamostaseologie.2015
2. Antimetastatic effects associated with platelet reduction. PNAS. 1968
3. Platelets, protease-activated receptors, and fibrinogen in hematogenous metastasis. Blood. 2004
4. Platelets and fibrinogen increase metastatic potential by impeding natural killer-mediated elimination of tumor cells. Blood. 2005
5. Platelet-derived MHC class I confers a pseudonormal phenotype to cancer cells that subverts the antitumor reactivity of natural killer immune cells. Cancer research. 2012
6. Direct Signaling between Platelets and Cancer Cells Induces an Epithelial-Mesenchymal-Like Transition and Promotes Metastasis. Cancer cell. 2011
7. Platelet-Derived Nucleotides Promote Tumor-Cell Transendothelial Migration and Metastasis via P2Y2 Receptor. Cancer cell. 2013
8. Platelets guide the formation of early metastatic niches. PNAS. 2014
9. Platelets and Tumor Cells: A New Form of Border Control. Cancer cell. 2013
10. Significant downregulation of platelet gene expression in metastatic lung cancer. Clinical & Translational Science , 2010
11. Blood platelets contain tumor-derived RNA biomarkers. Blood. 2011
12. Rearranged EML4-ALK fusion transcripts sequester in circulating blood platelets and enable blood-based crizotinib response monitoring in non-small-cell lung cancer. Oncotarget. 2016
13. RNA-Seq of Tumor-Educated Platelets Enables Blood-Based Pan-Cancer, Multiclass, and Molecular Pathway Cancer Diagnostics. Cancer cell. 2015
14. Hunting for the ultimate liquid cancer biopsy - let the TEP dance begin. Cell Commun Signal. 2016
15. Platelets in thrombotic and non-thrombotic disorders. Cambridge University Press. 2002
16. Platelet RNA as a circulating biomarker trove for cancer diagnostics. Journal of Thrombosis & Haemostasis. 2017
17.Swarm Intelligence-Enhanced Detection of Non-Small-Cell Lung Cancer Using Tumor-Educated Platelets. Cancer cell. 2017
18. The lung is a site of platelet biogenesis and a reservoir for hematopoietic progenitors. Nature. 2017
19. The tumour-induced systemic environment as a critical regulator of cancer progression and metastasis. Nature Cell Biology. 2014
本文由 SEQ.CN 作者：戴胜 发表，转载请注明来源！
