说到血液,你会想起什么? 医院! (小编最怕去的地方除了鬼屋就是医院) 血常规检查、各种生化检查啊 还有很多专项检测可以招呼 想了解健康更多 你的血液可以把你卖个底朝天。 如果不缺money, 来个全基因组的测序, 连你老祖宗是哪的都能挖出来。。。
现在,如果告诉你,通过血液还能检测肿瘤,你是更鸡冻还是更鸡冻呢? 没错!这阵风已经刮了不短时间了,你怎能不知它——肿瘤液体活检!
肿瘤液体活检 医生想要了解肿瘤,可以扫描相关区域、采集组织活检,或监控血液的标志物,如PSA或CA125。但是,这些都不太理想:成像的分辨率不高;活检是侵入性的,有一定的风险性,难以用于肺部等脆弱的器官;而良好的标志物是少之又少。而活检液体活检的检测方法,可以捕获到肿瘤脱落进入血液的肿瘤细胞(CTC)或DNA(ctDNA),从而替代了从肿瘤本身提取组织(这么腻害,能不大受欢迎吗)。 ctDNA是什么?
人体血液循环系统中不断流动的携带一定特征(包括突变,缺少,插入,重排,拷贝数异常,甲基化等)来自肿瘤基因组的DNA片段,被称为循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA),含量低,约占整个循环DNA的1%,甚至只有0.01%。
ctDNA来源:
来自于坏死的肿瘤细胞; 来自于凋亡的肿瘤细胞; 循环肿瘤细胞; 来自于肿瘤细胞分泌的外排体。
ctDNA有多火?
近年ctDNA相关发表文章数(pubmed数据库)。
ctDNA检测原理 由于肿瘤特异性的ctDNA并不存在于正常细胞中,他们为癌症检测提供了一种十分敏感和特异的方法,临床应用的可行性甚至超越CTCs。于是在假阴性率高和难以深度分析的CTCs面前,ct DNA无疑是满满一碗“鸡血”啊!
ctDNA片段大小通常为160-180 bp,在血液中半衰期2小时,携带有SNP(点突变)、InDel(插入缺失)、CNV(拷贝数)、fusion(融合基因)等突变信息,在人体血液循环系统中不断流动,可实时反映肿瘤患者当前信息。
(注释:肿瘤组织的细胞脱落,会进入血液系统中,通过捕获这些游离的ct DNA片断,我们可判断肿瘤的分子分型,从而对症下药。)
ct DNA检测的技术
(注:Sanger sequencing: Sanger 测序; Pyrosequencing: 焦磷酸测序;ARMS: 突变扩增阻滞系统;Beaming: 数字PCR-流式技术;PAP:焦磷酸解激活的聚合反应法)
癌症个体化深度测序 (CAPP-Seq)
除了以上方法,来自Stanford医学院的科学家研究出一种检测ctDNA的方法,具有高敏感性,他们将这种方法命名为CAPP-Seq(深度测序肿瘤个体化建档法,cancer personalized profiling by deep sequencing)。
该方法利用定制化的突变位点库作为”筛选器”,对样本进行靶向捕获后再进行超深度测序(可达到10000X),其对肿瘤的ctDNA检测灵敏度更高,特异性更强,与全外显子测序等相比经济可行。
研究者从肿瘤基因突变数据库(COSMIC)等来源找复发突变相关的外显子,再从肿瘤基因图谱库的407位NSCLC患者全基因组测序结果筛选,Selector 区域有139个基因的521个外显子和13个内含子,约125K,占人基因组的0.004%;StageI 检出率50%;Stage II-IV 检出率100%;特异性可达到96%;突变检出率0.02%。
研究者更进一步探究后发现,用CAPP-Seq测定的ctDNA的水平和肿瘤体积(肿瘤体积用CT和PET评估测定)之间存在显著相关性(p=0.0002,R2=0.89)。
然而,在前段时间发表在Science Translational Medicine期刊上的有关II期结肠癌的研究,则表明基于检测血液中ct DNA片段能够准确地预测小部分---并不是所有---早期结肠癌患者癌症复发的可能性。
在这篇paper中,230名结肠癌患者当中,20人的血液中存在结肠癌相关DNA片段,包括14名未接受附加的化疗,而6人接受了。在这14人当中,在研究期间,通过CT扫描,11人发生癌症复发。在这接受化疗的6人当中,有3人在研究期间经历癌症复发。另外,还有14人经历癌症复发,但是血液基因测试结果表明这些人不存在结肠癌相关DNA。 悬而未决的问题
近年来ctDNA的检测方法层出不穷,利用突变标志或者基因重排等来检测ctDNA都是近几年来的新突破,越来越多的学者致力于ctDNA检测的研究。尽管ctDNA研究越来越热,在真正走入临床,还是有很大的困境(就像CTCs的百年历史,也未能发挥实质性的作用)!
ctDNA是否能真实反映癌症的特征?(即使检测到的突变,是否就能说明已患肿瘤?是否造成医生过于依赖这项技术?) 转移瘤是否和原发瘤释放同样多的DNA? ctDNA提供的信息是否真的能够挽救患者生命或者提高他们的生活质量呢?(只能够实施监控肿瘤是远远不够的) ctDNA在不同的肿瘤类型、分期和患者中的普遍程度如何?(即使检测到ctDNA,也无法追踪是体内哪里产生的)
后记: 我们的科学家,就像一支不知疲倦的侦察奇兵,即便只是肿瘤细胞路过的遗落信息甚至死亡的残骸,也要探寻出变异密码。ctDNA可能一时半会儿还无法决定癌症的治疗,不过它仍不失为一个宝贵的研究工具。面对ctDNA这股旋风,也算是一盏明灯,给予我们寻找答案的期望。(期待在不太远的将来,再次说起肿瘤,小编能微微一笑:切,再也不怕你了!)
(注:小编不是专业的,如果对此的认识有不对的地方,还望指出,小编会好好学!)
来源: 基因姑娘GeneGirl
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