摘要：撰文丨王聪编辑丨王多鱼排版丨水成文众所周知，成熟的红细胞（RBC）是人体内唯一没有细胞核的血细胞，然而，红细胞在成熟过程中会留下一些独特的 DNA “记忆碎片”，这些碎片包含了细胞分裂时错误产生的染色体片段（微核）、线粒体 DNA 残留，以及应激损伤导致的特殊
撰文丨王聪编辑丨王多鱼排版丨水成文众所周知，成熟的红细胞（RBC）是人体内唯一没有细胞核的血细胞，然而，红细胞在成熟过程中会留下一些独特的 DNA “记忆碎片”，这些碎片包含了细胞分裂时错误产生的染色体片段（微核）、线粒体 DNA 残留，以及应激损伤导致的特殊断裂位点。近日，Cell Research 期刊发表了一项突破性研究——系统性分析红细胞内残留 DNA（rbcDNA），首次建立了多癌种 rbcDNA 检测模型，只需 1-2 毫升血液，即可准确识别多种早期癌症，这项研究开创了无创癌症液体活检新范式，让“滴血验癌”迈出关键一步。该研究以：DNA remnants in red blood cells enable early detection of cancer 为题，于 2025 年 5 月 9 日发表在了 Cell Research 期刊，西湖大学高晓飞研究员为论文通讯作者，高晓飞实验室博士生孙浩博、姚星云为论文共同第一作者。
研究亮点：rbcDNA 平均长度达 4253bp（相比之下，cfDNA仅167bp），rbcDNA 更稳定易检测；采用三步纯化技术，彻底排除白细胞 DNA 干扰；建立全球首个 rbcDNA 基因组图谱数据库；如何实现“滴血验癌”？研究团队分析了 412 份样本（236个健康个体 + 174 个早期结直肠癌患者），发现——1、癌症指纹区域：结直肠癌患者存在 246 个特征性 DNA 区域，86% 的区域与健康人群显著不同，包括 Chr6、Chr11 等高发区域。2、AI 诊断模型：研究团队精选了 16 个关键区域构建了 XGBoost 模型。检测性能：早期结直肠癌灵敏度 94%（I期89%、II期100%、III期91%）；特异性达 96%；对进展期腺瘤检出率达 85%。3、多癌种检测：肺癌/胃癌/乳腺癌/甲状腺癌联合检测，整体灵敏度 93%，特异性 96%，组织溯源准确率 72%。整个检测流程仅需 1–2 mL 外周血，实现了“滴血验癌”，且检测流程操作便捷、无创高效，为多癌种的早期检测提供了一种全新的解决方案。科学背后的“蝴蝶效应”通过 APC 基因突变小鼠模型，研究团队揭示了肿瘤远操纵骨髓造血干细胞、驱动 rbcDNA 特征形成的机制：肿瘤远程操控：肠道肿瘤分泌 IL-18，引发骨髓造血干细胞的 DNA 损伤；激活关键转录因子 NR4A1：IL-18 激活 NR4A1，促进染色体不稳定区域断裂，而阻断 IL-18 可使 DNA 损伤减少60%；持续炎症：短期炎症（例如结肠炎）不触发 rbcDNA 特征，需肿瘤持续刺激至少 10 周时间才会触发。技术优势与临床前景该研究首创性地将 rbcDNA 作为新型生物标志物，用于液体活检，其具有几项显著优势：样本量低：红细胞含量丰富，只需 1-2ml 静脉血即可完成检测；稳定性高：rbcDNA 封存于红细胞内，外源干扰少，不易降解；成本更低：相比 cfDNA 测序，成本显著降低；机制创新：rbcDNA 反应了肿瘤远程调控骨髓造血干细胞所引发的染色体不稳定性，在肿瘤早期形成可识别的分子特征；性能优越：能够高灵敏度、高特异性检测多种实体瘤。总的来说，这项研究系统揭示了 rbcDNA 的形成机制和分布特征，首次建立了多癌种的 rbcDNA 检测模型，开创了无创癌症液体活检新范式。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41422-025-01122-7设置星标，不错过精彩推文 来源：科学单人论
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