2011年4月18日

血液DNA测试检测出心脏移植排斥反应

数字化的人类心脏照片 人的心脏的数字增强的图像。戈登博物馆,惠康图像公司保留所有权利。

一种新型的测试,可以检测“foreign” DNA in a patient’s bloodstream may provide early clues to organ rejection. The technique could offer an alternative to the expensive and invasive biopsies now used to detect transplant failure.

器官移植每年可挽救数千名美国人的生命。但是接受者有移植排斥的风险,其中免疫系统会攻击并损坏捐赠的器官。研究人员一直在寻找血液中的生物标志物,这些标志物可以作为器官排斥的早期迹象并允许快速干预,但迄今为止结果不一。

对于新研究,Dr。斯坦福大学的汉娜·瓦兰丁(Hannah Valantine)和史蒂芬·奎克(Stephen Quake)合作开发了一种血液检测仪,以检测心脏移植失败的情况。他们假设,由于移植的心脏细胞开始死亡并突然破裂,捐赠器官中外源DNA的血液水平会上升。这个想法源于Quake较早开发的针对出生缺陷的无创性产前检查。他表明,孕妇血液中游离的胎儿DNA片段可以快速测序以检测异常。这项工作得到了大发手游主任先锋奖的部分支持。

为了评估这种称为基因组移植动力学的新技术,科学家分析了从17个心脏移植受者的71个血液样本中发现的DNA片段。样品已在移植后的不同时间点收集。结果报告于2011年4月12日的 美国国家科学院院刊。

通过比较来自器官供体和受体的DNA比例,科学家确定,当患者健康时,供体DNA占血液样本中自由漂浮DNA的不到1%。但是,在排斥事件中,供体DNA的比例上升到3-4%。在成功使用免疫抑制药物治疗后,供体DNA的比例趋于下降,在某些情况下返回不到1%。

“在每种情况下,在活检本身没有任何排斥迹象之前,我们都能看到患者血液中供体DNA的增加,” Valantine说。 “心脏移植接受者在移植后的第一年内至少要进行12次组织活检,而在接下来的大约4年中每年要进行2或3次活检。我们现在可能能够更早且无创地诊断排斥反应的想法非常非常令人兴奋。”

Quake说:“我们现在第一次可以将无细胞DNA用于器官移植中的实际诊断问题。”他补充说,这种方法可能适用于其他器官。

需要更多证据来证明这种方法是否可以单独或与其他方法结合使用来进行可靠的临床测试。在美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所(NIAID)的资助下,科学家们现在正在评估基因组移植动力学如何诊断心脏和肺移植的急性排斥反应。

—由Vicki Contie

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