無細胞DNA檢測檢測心臟移植排斥反應的新方法

　　目前，斯坦福大學的研究人員設計出一種無創方法，能夠比以前更早地檢測到心臟移植的排斥反應（早數周或數月）。這種方法是通過檢測受者血液中越來越多的供體捐贈者DNA數量，不需要去除任何的心臟組織。

　　霍華德休斯醫學研究所的生物工程與應用物理學教授Stephen Quake博士指出：“這種檢測方法比心臟活檢更便宜、更準確，而活檢是目前心臟移植排斥反應監測的金標準。我們相信，這種新方法在臨床上將會非常的有用。”

　　相關研究結果發表在2014年6月18日的《科學轉化醫學》（Science Translational Medicine）雜志，Quake是本文的資深作者，博士后Iwijn De Vlaminck是第一作者。

　　這種檢測方法稱為無細胞DNA檢測，不同于另一種常常用來檢測排斥反應的血液檢測AlloMap（AlloMap分子表達測試是由美國食品與藥物管理局批準的第一個用于心臟移植的檢測法）。市售的AlloMap采用血液樣本來分析參與排斥的免疫系統基因的表達。研究人員發現，無細胞DNA檢測方法遠遠優于AlloMap。

　　Khush稱：“我們發現，這種無細胞DNA檢測是診斷急性排斥反應的一種非常準確的方法，有時在活檢顯示任何跡象之前的幾周到幾個月，就能檢測到排斥。這種更早的檢測，可以防止對移植器官的不可逆性損傷。”

　　具有排斥反應跡象的移植受者，可以使用抗排斥藥物以減輕免疫系統的攻擊。然而，有時候排斥反應過于強烈，必需進行第二次移植。

　　目前，心臟移植受者，在移植數月或數年之后，要經歷無數次的心臟活檢。在活檢過程中，要用一根小管通過頸部的頸靜脈進入心臟，用一個鋸齒狀的鉗子撕下少量的心臟組織用于分析。這種手術非常難受，可能會引起心律異常或瓣膜損傷這樣的并發癥。也非常的昂貴和耗時，并且所提供的結果，可能會根據在心臟的取樣位置不同，而具有主觀性。

　　本研究在65名患者中（21名兒童和44名成年人），證實了斯坦福大學研究人員2011年進行的活檢研究結果。早期的研究使用的是7名患者的保存血樣和病歷，新的研究在移植前后實時地跟蹤這些患者。研究人員直接對比了同時收集的活檢和血液樣本的結果，并跟蹤在排除反應過程中這些值如何改變。

　　無細胞DNA技術依靠基因組上自然發生的變異區域，稱為單核苷酸多態性（SNP）。在2008年，斯坦福大學心臟病學教授Hannah Valantine博士發現，Quake實驗室開發的DNA測序技術——從孕婦血液中選出少量的胎兒DNA，對于追蹤移植器官的命運也非常有用。

　　無細胞DNA檢測是可行的，因為被免疫系統攻擊和殺死的心臟細胞，會將其遺傳材料釋放到血液中。然而，從血液循環的絕大多數受者DNA中，挑出很少一部分的供者DNA，是很難的。

　　在2011年的初步研究中，一名女性接受來自一名男性供體捐贈者的心臟，研究人員首先用Y染色體的存在，跟蹤供體DNA。然后，他們想到利用SNP的差異：該方法不需要供體和受者之間的性別錯配。他們發現，在沒有排斥反應的移植受者中，供體DNA只占受者血液無細胞DNA的不到1%。然而，在排斥發作過程中，供體DNA的百分比增加到約3%或4%。

　　在新的研究中，研究人員檢測了65名患者的565份樣本，在實時臨床條件下評估這種檢測方法。他們發現，他們能夠在24名中度至中度排斥反應的患者中（其中一名患者需要二次移植），準確地檢測出兩種主要類型的排斥（抗體介導的排斥和急性細胞排斥）。他們也能夠在活檢顯示任何問題之前的五個月，就檢測到排斥的跡象。

　　Quake稱：“我們想更大規模地檢測這項技術，規模接近我們初步研究中所分析患者和樣本數量的10倍。我們發現，無細胞供體DNA檢測，明顯優于活檢或目前用以監測移植患者的任何其他方法。”

　　然而，要把這項技術用于臨床作為常規使用，仍有許多工作要做，例如，優化擴大和簡化分析，這樣個別樣本就可以迅速處理，研究人員樂觀的認為，最終的結果可能是，只有當血液檢測顯示潛在的問題時，才會使用活檢。他們也希望，這種技術可以推廣到檢測心臟之外的其他器官移植排斥反應，并診斷例如器官移植受者感染之類的其他問題。

　　Khush認為：“這種檢測方法，有可能會徹底改變我們對患者的護理。它也可讓我們同時進行多個診斷測試。例如，我們也可以在血樣中尋找微生物序列，以排斥感染或移植受者有時候會經歷的其他并發癥。它可讓我們確定，患者經歷的呼吸急促，是否是由感染或排斥反應的開始所引起的。它可以一站式地解決多種潛在的問題。”