Science：突破传统认知！血小板竟能捕获肿瘤及胎儿游离DNA，为液体活检开辟新路径
来源：iNature 2026-01-21 11:07
这项研究确立了血小板的生理作用，并为未来的工作奠定了基础，以阐明血小板在cfDNA稳态中的作用，以及血小板活化部位释放的DNA片段的命运和生理后果。
血小板是对止血和免疫至关重要的无核血细胞。在细胞死亡和异常有丝分裂期间，有核细胞释放DNA，导致血浆中“游离”DNA （cfDNA）。过量的cfDNA是有害的。
2025年8月14日，牛津大学Bethan Psaila团队在Science 在线发表题为Platelets sequester extracellular DNA, capturing tumor-derived and free fetal DNA的研究论文，鉴于血小板内化病原体衍生核酸的能力，该研究假设血小板也可能清除内源性cfDNA。
该研究发现，尽管缺少细胞核，血小板却包含了一系列的DNA片段，这些DNA片段映射了整个细胞核基因组。在母体血小板中检测胎儿DNA，在癌前病变和癌前病变患者的血小板中检测癌源DNA。由于目前的液体活检方法使用血小板耗尽的血浆，因此遗漏了血小板中包含的重要遗传信息。这项研究确立了血小板的生理作用，这是以前没有被强调过的，具有广泛的临床转化相关性。
血小板是人体血液中体积最小、含量第二丰富的细胞类型，参与一系列生理过程，包括止血、血管维持和先天免疫。骨髓中产生血小板的巨核细胞有一个大的、高度多倍体的细胞核，而血小板根本没有细胞核，传统上认为它没有DNA。血小板具有独特的细胞生理，具有一系列表面连接的膜通道，称为开放小管系统，在循环中介导生物分子的有效内化和释放，包括病毒RNA和DNA等核酸。
通过高分辨率成像和流式细胞术，该研究证实血小板含有少量的DNA。为了测试血小板从巨核细胞释放后是否能获得DNA，该研究进行了活细胞成像和共培养实验，证明了突变DNA从恶性细胞转移到体外健康供体血小板。该研究证实血小板对cfDNA的隔离发生在体内，从视觉上（荧光原位杂交）和分子上（液滴数字聚合酶链反应）证实，携带男婴的健康怀孕女性的血小板含有Y染色体片段。
血小板在循环过程中隔离cfDNA（图源自Science ）
血小板DNA的全基因组测序揭示了一个片段模式和核小体足迹，反映了从血小板耗尽血浆中分离的cfDNA的属性。血小板中的DNA片段是组蛋白相关的染色质，DNA甲基化标记表明其细胞组成与cfDNA相似，来自血液白细胞和巨核细胞，少量来自健康个体的肝细胞。
该研究发现血小板可以通过内化凋亡细胞释放的装载DNA的细胞外囊泡和无膜DNA片段来获取DNA。DNA的摄取和释放可以被药理学操纵。血小板包裹的DNA被保护免受外部脱氧核糖核酸酶（DNase）降解，抑制血小板胞外分泌增加了从血小板中获得的DNA丰度。
最后，该研究证明肿瘤来源的DNA存在于晚期癌症患者的血小板中，其中cfDNA含量高；低肿瘤负担疾病；对那些患有癌前结肠息肉的人也是如此。
总之，该研究发现血小板可以获得整个核基因组的DNA片段库，包括来自肿瘤细胞的DNA和自由的胎儿DNA。先前的研究表明，肿瘤细胞衍生的RNA可在循环血小板中检测到。鉴于血小板丰富、易于分离和组织范围灌注，血小板被理想地定位为跨组织遗传扰动的生物传感器。这一发现具有广泛的临床意义，并为未来的工作奠定了基础，以阐明血小板在cfDNA稳态中的作用，以及血小板活化部位释放的DNA片段的命运和生理后果。
参考消息：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp3971
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