脑脊液采样支持脑肿瘤诊断的概述
CNS（中枢神经系统）肿瘤主要位于大脑，也有部分肿瘤位于脊髓。中枢神经系统肿瘤有多种类型，通常根据所涉及的细胞来命名——例如，星形细胞瘤是在星形胶质细胞中生长的肿瘤1。在全球范围内，预计每年有超过 30.8万人被诊断患有中枢神经系统肿瘤，其中美国每年约有 2.5万成年人被诊断出患此病2。此外，超过 4,000 名儿童被诊断患有脑肿瘤，大多数病例预后不良2。鉴于中枢神经系统肿瘤的治疗选择有限，肿瘤的早期准确诊断对于改善预后和生存率至关重要。
直接进入脑组织诊断既复杂又具有侵入性，脑脊液（CSF）是评估癌症生物标志物的可行替代方案。脑脊液是一种在大脑和脊髓中循环的体液，与脑组织和肿瘤接触。若分泌的生物分子或癌细胞扩散到脑脊液中，可以用已有的分析法或基于细胞的测定法进行检测3。脑脊液取样通常使用腰椎穿刺，将针插入椎骨之间的脊髓。然而，脑脊液中通常不会大量发现癌细胞和分泌的生物标志物，因此分析可能并不总是可靠，需要更灵敏的检测方法来识别低丰度生物标志物或癌细胞3。
目前识别癌细胞的方法包括细胞学分析（在显微镜下分析脑脊液样本）和流式细胞术分析（识别癌细胞表面标志物）。最近的一些研究表明，可以使用 FDA 批准的 CellSearch® 系统检测脑脊液（CSF）中的循环肿瘤细胞（CTC）4。 CellSearch 系统最初被批准用于检测乳腺癌、结直肠癌和前列腺癌中的循环肿瘤细胞5，后续也已成功用于识别乳腺癌相关脑转移瘤中的 CTC6。越来越多的研究针对更大的患者群体展开，随之，脑脊液中的 CTC 检测可能会成为识别脑转移以及中枢神经系统肿瘤的标准诊断工具。
CSF 样本富含蛋白质或 microRNA等不同生物标志物。正常患者与癌症患者的 CSF 中蛋白质组成的变化可以用基于 ELISA 或 IHC 的测定以及蛋白质组分析或质谱法来测量。 2006 年的一项研究使用基于质谱的方法来鉴定碳酸酐酶水平升高作为神经胶质瘤的标志物6。还有几项研究比较了正常和恶性患者样本，确定了特定标记物的水平3。虽然这些研究的结果向好，但也必须彻底验证肿瘤类型特异性生物标志物以满足诊断测试的监管要求。 MicroRNA (miR) 是短的非编码 RNA 片段，可与 mRNA 的 3′ 末端结合并抑制蛋白质翻译。研究人员对开发基于 miR 的疗法兴趣浓厚，几种 miR 已被确定为针对特定肿瘤类型的高潜力药物。然而，目前尚无基于 miR 的疗法获得 FDA 批准，但业内对此的兴趣持续增长。识别脑脊液样本中的 miR 作为诊断生物标志物受到高度关注，特别是因为 miR 组可用于诊断特定的 CNS 肿瘤类型。 2012 年报道的一个例子使用 7 个 miR 来准确识别胶质母细胞瘤和转移性脑癌7。
尽管有诸多相关研究，然而，在将研究成果转化为临床的过程中，流失率很高。关于识别特定中枢神经系统肿瘤类型的新型生物标志物的文献越来越多，但其中许多仅停滞在研究阶段。原因之一是不同实验室的样品制备和分析方法有差异，这导致研究之间的相关性较低。此外，没有针对脑脊液采集、样品制备和分析的相关标准，因此实验结果依赖于每个实验室的专业知识和经验。另一个原因是生物标志物分析需要复杂的平台和下游分析，这在研究实验室环境中是可行的，但无法很好地转化到临床实验室环境中。总之，脑脊液样本是帮助诊断中枢神经系统肿瘤和脑转移瘤的生物标志物的重要来源，但需要大量的过程验证和标准化才能将研究结果转化为临床。
参考文献:
1https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/brain-tumor/symptoms-causes/syc-20350084
2https://www.cancer.net/cancer-types/brain-tumor/statistics#
3https://jcmtjournal.com/article/view/1321
4https://academic.oup.com/clinchem/article/68/10/1311/6661459
5https://www.cellsearchctc.com/
