循环肿瘤基因（ctDNA）的检测技术用于人类早期和晚期恶性肿瘤诊断
什么是ctDNA？
ctDNA，是肿瘤细胞在坏死、凋亡后释放的一种游离DNA，是循环游离DNA(circulating?cell-free?DNA,cfDNA)的一部分，其大小集中在bp左右,主要存在于血液、滑膜液和脑脊液等体液中,含量极微，而且能够检测到的突变位点所占的比例很低。ctDNA含有与其来源肿瘤DNA具有同样的基因缺陷，如点突变，重排，扩增等；其在血液中的半衰期短，可实时反映肿瘤的动态变化；作为液体活检的一种，ctDNA可克服组织活检中由于肿瘤异质性带来的缺陷，检测更全面，因此ctDNA的检测可用于癌症早期诊断与癌症分期、肿瘤的疗效评估、复发监测和预后判断等。
很多年以来，科学家一直在寻找非侵入式的癌症标志物—一种存在于血液中的生物分子以用于预测疾病，希望于可以提供更有效的，病人更易于接受的方法来检测，监视和治疗癌症。
随着测序技术的高速发展，大量肿瘤基因组测序研究鉴定了肿瘤发生和进展的基因突变。科学家们发现几乎所有的肿瘤都携带体细胞DNA突变。不同于遗传突变，从父母遗传至下一代，而且存在于身体的每一个细胞，体细胞突变形成于生命过程中任何时期的任何一个独立的细胞。由于体细胞突变只存在于肿瘤细胞DNA，它们是非常特异的可以被检测和追踪的生物标志物。
尽管肿瘤本身是肿瘤DNA的主要来源，通过活检来获取DNA依然是侵入性的而且有风险，有时甚至是不可能的。幸运的是科学家发现正在死亡的肿瘤细胞会释放DNA小片段到血液中。这些小片段即被称为cell-freecirculatingtumorDNA(ctDNA)。年2月19日由Bettegowda等人发表于ScienceTranslationalMedicine的研究，筛选了潜在的体细胞突变的ctDNA，用于检测和跟踪病人肿瘤的进展。
研究人员对名不同类型的癌症患者进行了研究，结果显示有75%的晚期胰腺癌、卵巢癌、结直肠癌、膀胱癌、胃-食管癌患者体内均可检测到ctDNA。但在不到50%的原发性脑癌、肾癌、前列腺癌或甲状腺癌中可检测到ctDNA。对于局限性肿瘤的病人，分别在73%、57%、48%和50%的结肠直肠癌、胃食管癌、胰腺癌和乳腺癌患者中检测到ctDNA。ctDNA通常存在于没有检测到循环肿瘤细胞的患者中，这表明这两种生物标志物是不同的实体，该研究结果表明ctDNA是一种适用范围广、敏感度高且具有特异性的生物标志物,可用于多种类型癌症患者的临床诊断。
在此之前，发表的大多数研究ctDNA的文章都评估了单一肿瘤类型的患者。鉴于这些研究中DNA制备和分析技术的巨大差异，很难直接比较不同肿瘤类型的ctDNA量。由于报告的数据类型不同，研究的比较也具有挑战性。例如，通常不可能将实时聚合酶链反应(PCR)结果与报告评估的突变模板分子分数的结果进行比较，或者将基于血清分析的结果与基于血浆的结果进行比较。所以为了直接比较不同的肿瘤类型，并确定ctDNA测量在临床上有用的癌症谱，研究者在当前的研究中评估了大量的肿瘤类型。他们使用针对所有样本的严格协议纯化血浆和肿瘤DNA，并使用数字技术评估每个肿瘤的ctDNA水平，以便可以报告每个病例中每毫升血浆的突变模板数量。
本研究开始时，研究人员评估了例来源于14种不同组织类型的转移性肿瘤，以及41例原发性脑肿瘤患者。结果显示，在大多数研究的脑外实体瘤患者中检测到了ctDNA(例中的例；82%)；然而，可检测到ctDNA的患者比例因肿瘤类型而异，大多数患有三期卵巢癌和肝癌以及胰腺、膀胱、结肠、胃、乳房、肝脏、食道和头颈部转移性癌症的患者，以及患有神经母细胞瘤和黑色素瘤的患者，都具有可检测水平的ctDNA。
ctDNA最直接的应用之一被称为“液体活组织检查”，虽然在此之前，液体活检方法已被证明是有前途的，但其相对于常规肿瘤活检的敏感性和特异性尚未在大型临床相关队列中进行评估。该文献评估了液体活检这种方法在结肠直肠癌患者中的敏感性和特异性。进一步证实了液体活组织检测可用于监测接受靶向药物治疗的患者，提供复发的早期预警和关于耐药性遗传基础的信息。
此外，研究人员通过评估16种不同组织类型的种肿瘤的ctDNA,证明了不同的肿瘤类型ctDNA检出率不同；基因拷贝数不同可能导致同类型肿瘤患者的ctDNA浓度不同；ctDNA检出率的差异也与分期有关:47%的Ⅰ期癌症患者有ctDNA可检出,而Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期癌的ctDNA检出率分别为55%、69%和82%。
研究还发现，具有相对低水平的ctDNA的转移性结直肠癌患者比具有较高水平的患者活得更长，并且在ctDNA浓度和存活率之间存在显著的相关性
结论：通过对名患者的研究，研究人员不仅在大多数转移性癌症患者的循环中发现了相对高浓度的突变DNA片段，而且在相当一部分局部癌症患者中浓度较低但可检测到ctDNA。证明了ctDNA可以作为多种不同实体瘤类型和临床适应症的可行生物标志物，是一个非常有效和有益的生物标志物。
在开发出效力更强、副作用更小的治疗药物之前，目前降低癌症发病率和死亡率的最大希望是肿瘤疾病的早期检测。在转移之前，大多数实体瘤可以通过现有的手术方法治愈，即使发生了隐性转移，辅助治疗或额外的手术也可以治愈一些患者。该研究的一个令人鼓舞的结果是，在大多数局限性疾病患者中发现了ctDNA，因为它存在于血液中，因此提供了一种非侵入性的、风险也较低的用于监测肿瘤进展的重复肿瘤活检的替代方法，从而让患者获取良好结果的机会更高。
（待续）
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇