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上策“绵里藏针”，道尽了二元细胞嵌套的套路滋味，那么今天这一策“薪尽火传”，则将聚焦细胞交互中分子变量的具体类型，以提升变量组合在基础科研中的多样性。 一般的分子变量主要涉及蛋白和非编码RNA（miRNA、lncRNA、circRNA），而在细胞交互模式中，则由循环分子和囊泡+分子来进行细胞间的cross talk。此类信号分子对于疾病的诊断、治疗效果的评价、预后的追踪都有深刻的转化意义。 循环分子主要存在体液中，尤其是循环系统中，包括RNA、DNA和细胞因子（cytokine）。 1.细胞因子 细胞因子就是一类能在细胞间传递信息的物质，主要是些具有免疫调节的功能性蛋白或小分子多肽，可杀灭细菌和抑制病毒，以达到保护机体的目的，因而其功能研究一直都是免疫学的一个热点方向。 根据功能，细胞因子可分成6种：白细胞介素（Interleukin，IL）、干扰素(Interferon，IFN)、集落刺激因子(Colony-stimulating factor，CSF)、肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor，TNF)、趋化因子(Chemokine)和生长因子(Growth factor，GF)。 细胞因子多为分泌蛋白，分泌蛋白N端会有一段特定的氨基酸序列肽段——信号肽，在蛋白转运出细胞时可被剪切掉，进而形成成熟的分泌蛋白。分泌蛋白需要结合受体细胞膜上的相应受体蛋白来发挥生物学功能。 2.游离DNA（cfDNA） 一般，DNA和RNA需要经由囊泡来实现细胞间的交互作用。而一旦细胞凋亡或坏死，就会释放出DNA和RNA，形成游离的DNA（cfDNA）和RNA（cfRNA）。 因cfDNA到了外周血中会很快被清除，所以健康状态下cfDNA会处于一种动态平衡，且维持在一个较低的水平，而当严重的系统性组织损伤或者异常代谢打破这种平衡时，大量细胞死亡，cfDNA量则会显著提高，有助于疾病的临床诊断。 新生儿无创唐筛，就是通过母亲外周血中测序分析其中的cfDNA序列，来判断胎儿是否存在整个染色体或者大片段DNA的变异。cfDNA在很多炎症性疾病中也是显著增加的，可作为Biomarker。 循环肿瘤DNA（ctDNA），即肿瘤外周血cfDNA，可从中能够检测到非常丰富的遗传变异信息，如位点突变、基因组结构变异和拷贝数变异信息等，不仅可作为肿瘤预后的标志物，也能用来预测药物治疗的效果，实现个体化治疗。 通常ctDNA含量在晚期或转移性肿瘤中较高，而在早期或局限性肿瘤中含量较低。而在不同类型肿瘤中，ctDNA水平也会存在差异。 3.循环肿瘤细胞 （CTC） 循环肿瘤细胞 (Circulating tumor cell，CTC)是从实体瘤中脱离出来并进入外周血液循环的肿瘤细胞，可以用来判断肿瘤的转移风险和病人的预后情况。 通常CTC计数可用来预测一些肿瘤的治疗后无进展生存时间PFS和总生存时间OS，以此作为患者是否需要接受辅助化疗的参考。 而动态监测CTC，即实时观察接受化疗的肿瘤患者CTC的数量变化，不仅可作为肿瘤进展、转移复发风险评估的参考；也可实时反映肿瘤负荷，作为肿瘤药物耐药性的监测。另外，CTC还可以准确地提示肿瘤的发生，因为CTC在肿瘤早期就会产生，要远早于影像学证据。 但因癌前病变或肿瘤早期CTC在外周血中含量非常低，则其检测的灵敏度很难保障。此外，CTC检测还存在特异性的问题，因血液中一些细胞，比如巨核细胞、内皮细胞、未成熟的造血细胞、上皮细胞等，会比较容易被误认为CTC。 总的来说，ctDNA的灵敏度高于CTC，因为ctDNA半衰期很短，是实时更新代谢的，可以清晰反馈当前肿瘤信息，有治疗实时监控的潜力。但针对肿瘤早期筛查或诊断，CTC的准确性优于ctDNA，毕竟早期的时候ctDNA含量太少了。 RNA也可由细胞降解释放出来，形成胞外RNA（exRNA），并用于液态活检。因RNA非常不稳定，则exRNA更倾向于用囊泡的形式分泌出来，借此增加其稳定性。 细胞外囊泡（EVs）包括三种常见类型：1）细胞凋亡小体（apoptotic body），体积最大，500nm-2um，只伴随凋亡表型产生；2）微囊泡（microvesicle）体积在100nm或200nm以上；3）外泌体（exosome），体积小一点，一般说30-100nm，也有说到150nm的。 其中，凋亡小体包含的是大量降解的核酸碎片、肽段和脂类分子，基本没有用于调控的完整核酸分子，研究角度有瓶颈。微泡和外泌体都是可以携带蛋白、脂质和RNA，两者的主要区别在于凋亡小体和微泡都是由细胞直接出芽形成的囊泡，而外泌体的形成却要经历更加复杂的途径，中间要产生一个多囊泡体。 一般在做囊泡介导的细胞间通讯研究时，优选外泌体。因为外泌体作为细胞通讯的载体具有广泛性，能够在全身水平上被其他细胞摄取并发挥调控功能。而且调控性的非编码RNA加上外泌体，也是当前囊泡介导的循环分子参与细胞间交互作用最新颖的模式了。 上述就是本策“薪尽火传”的主要内容。下一策“半壁江山”将继续介绍来自于循环分子的研究套路规范动作，敬请期待。 |
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