液体活检“冰火两重天”

会里很

癌症的发生是一种极为复杂的、异质性变化的、动态发展的过程，大部分恶性肿瘤都是在中晚期才被发现，因此，想要从血液中捕获到早期癌症的蛛丝马迹，就如同在浩瀚的宇宙中探测到来自外太空的微弱信号一样困难。

该捕捉哪些信号？

对于癌症的检测，大多数人首先想到的便是“穿刺”，即将患者的肿瘤组织取出，通过测序或PCR技术发现肿瘤基因水平的变化。但是，这种传统的组织活检技术弊端日渐暴露。
“比如，组织活检只能反映高异质性恶性肿瘤的局部组织，晚期恶性肿瘤患者的检测组织不宜获取，且不适合反复取材及易产生并发症等。”南京大学生命科学学院教授朱海亮说。
山东省肿瘤医院教授王哲海也表示，目前组织检测还是确定肿瘤的金标准，但其准确率也不是百分之百，因为肿瘤具有异质性，不同时期的肿瘤，基因也是不同的。此外还有一部分患者由于肿瘤较小，不能进行穿刺，因而不能获取组织标本。



此时，一种非侵入式的血液测试——液体活检的优势开始显现。液体活检是指通过捕捉痰液、血液、尿液等体液中的癌症信号，实现肿瘤检测的突破性技术。
“液体活检常用的标本就是血液，通过血液中存在游离的癌细胞提取DNA，能够很好地反映肿瘤的异质性。在患者长时间的治疗过程中，我们还可以通过液体活检对其进行动态监测，对于药物的疗效判定，对复发转移的预判具有非常好的作用。”王哲海说。

朱海亮向《中国科学报》介绍，目前，液体活检主要有四种肿瘤来源的生物标志物，分别是循环肿瘤细胞（CTCs）、循环肿瘤DNA（ctDNA）、外泌体和循环RNA。



ctDNA是由肿瘤细胞释放到血浆中的游离DNA，能够紧跟人体血液循环系统的DNA片段，侧重基因层面，适用于早期诊断、耐药检测等。如果肿瘤细胞携带某种基因突变或表观遗传学变化如甲基化，这些也能在ctDNA中反映出来。
外泌体是直径在30～100纳米范围内的微小胞外囊泡，不但可以协助肿瘤细胞逃离人体免疫系统的监视，为肿瘤细胞的转移扩散指引方向，还能够为肿瘤细胞提供生长环境。
尤其随着ctDNA检测新技术的不断发展，基于ctDNA的液体活检技术让肿瘤患者的全程管理成为可能。通过捕获这些微量ctDNA中的甲基化位点改变，即可精确检测到肝癌、乳腺癌、结直肠癌、肺癌等高发癌症的早期信号。

检测结果为何“阴阳”不定？

目前，液体活检研究的适应证已经涉及肝癌、胃癌、肺癌、结肠癌、前列腺癌、乳腺癌、食道癌等。但是，对于液体活检的准确性，仍然遭到公众质疑。检测结果出现假阳性或假阴性、不同平台的检测结果不同，这些现象就已经不止一次地见诸报端。



“目前市场上的主流液态活检都集中在ctDNA领域，对于绝大部分患者而言，血液ctDNA检测结果和组织活检结果一致，但仍然有相当一部分患者会出现假阴性或假阳性，一般出现假阴性的患者相对较多。ctDNA不能检测出肿瘤的突变，但组织活检却能发现相应的突变，如果这群患者没有进行组织活检的验证，则可能错过靶向疗法”。
另外，样本的实验处理和高通量测序带来的错误对数据产生影响，也是导致检测结果出现误差的原因之一。
可以说，从技术层面来讲，“如何降噪”是捕获血液中微弱癌症信号的挑战之一。另外，如何达到癌症早筛所能接收的灵敏度和特异性，也是液体活检所要攻克的主要难题。



进入临床为何这么难？

虽然有大量的证据表明液体活检在肿瘤领域的强大力量，但其进入临床仍困难重重。
对于利用CTCs和ctDNA来进行早期检测，面临的一个共同挑战就是两者的数量和浓度较低。在最初的时候，从事晚期癌症研究的人员发现ctDNA的含量比CTCs多，但对于早期癌症，CTCs和ctDNA面临同样的问题——浓度常常低于检测极限。
这也意味着无法利用这项技术来检测所有类型的癌症，因为一些肿瘤细胞释放更多的DNA到血液中，但有些肿瘤释放到血液中的DNA或细胞实在太少。例如，由于血脑屏障，胶质母细胞瘤释放到外周血中的ctDNA低于可检测水平。



未来，液体活检技术必将推动癌症靶向治疗的发展，实现从静态向动态、从定性向定量、从独立单基因向多基因联合检测的转变，有极大的潜力成为临床检测大军的主力，在实现肿瘤的早期筛查诊断、分期分级、疗效与预后评价、肿瘤异质性与抗药性检测等方面发挥价值。

原文地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/67296921