【盘点】癌症液体活检技术研究进展

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液态活检(液体活检技术)是一种利用高通量测序仪来检测漂浮在血液中小DNA碎片；这些碎片可能来自死亡的细胞，只要血液中存在“外来”DNA，如来自胎盘、肿瘤或者移植器官等的DNA碎片，都能利用液态活检进行检测。液态活检通过一个简单的血液检测可对遗传侵入进行定位、研究和监控，目前该检测的应用领域迅速增长。

本文中小编盘点了近年来液体活检的相关进展情况。

【1】问路液体活检临床应用

2015年CSCO大会刚刚落下帷幕，精准医疗当仁不让的成为吸引近2万名与会者讨论的热门话题，而热门中的热门又当属“液体活检”。通过几天的大会观察发现，临床专家几乎是一边倒的看好液体活检在临床中的应用，其在肿瘤早筛、肿瘤用药、疗效评估和复发监测方面的研究进展无不让大家拍手叫好。9月24日，Cell Pressqixia的《Trends In Genetics》刊发约稿文章《Accessing Genetic Informationwith Liquid Biopsies》，邀请多位国内外有名的转化医学研究专家为“液体活检”的临床应用把脉，作者包括中国工程院院士、中国协和医科大学副校长詹启敏教授，美国MD Anderson Cancer Center的FilipJanku教授，以及Illumina公司前资深技术总监、广州基准医疗公司（AnchorDx）创始人范建兵博士和AnchorDx技术总监蔡绪雨博士。文章结合二代测序（NGS）技术最新进展，将注意力集中在“液体活检”在未来分子诊断中的应用前景，同时也深刻的剖析了我们所面临的挑战。

【2】液体活检的八大应用，不仅是产前诊断

液体活检（liquid biopsy），这个词最近好热。在MIT Technology Review杂志评选出的2015年度十大突破技术中，基于液体活检的癌症快速检测就有上榜。几年前，这种方法还仅限于科研应用，但现在它更加频繁地应用于临床。近日，Technology Review杂志就介绍了液体活检技术的八大应用。

液体活检，其实是利用高速测序仪来测定人体血液中漂浮的DNA片段。当一个人的体内有外源的DNA时，比如婴儿、肿瘤或移植器官，这种检测就能提供信息。液体活检让科学家能够仅仅通过抽血，而定位、研究和监控这些闯入者，而它的应用也在迅速扩展。

【3】Clin Chem：开发出诊断前列腺癌的新型液体活检技术

一篇刊登于国际杂志Clinical Chemistry的研究论文中，来自范德堡大学的研究人员揭示了一种新型方法，其可以检测血液中无细胞的肿瘤DNA，研究者认为这种新方法或可有效改善癌症的诊断，对预测疗法的治疗效果及检测病人对疗法的反应都非常有帮助。

在对大量血液样本的研究数据进行回顾性分析后，研究人员表明，这种名为“液体活检”的技术可以在并不知道肿瘤遗传特性的情况下从众多细胞中区分出前列腺癌细胞，而且其敏感性是当前PSA（前列腺特异抗原检测）技术的三倍。研究者Mitchell说道，基于此前的研究数据及当前的工作进展，我认为这种液体活检的技术是癌症诊断领域的革命性突破。研究中，我们搜集了200多份前列腺癌病人及200多名对照个体的血清，随后研究人员对这些样本进行了PAS检测及格里森评分（Gleason score）。

【4】液态活检，“检”的是什么？

液态活检是一种利用高通量测序仪来检测漂浮在血液中小DNA碎片。这些碎片可能来自死亡的细胞，只要血液中存在“外来”DNA，如来自胎盘、肿瘤或者移植器官等的DNA碎片，都能利用液态活检进行检测。液态活检通过一个简单的血液检测可对遗传侵入进行定位、研究和监控，目前该检测的应用领域迅速增长。那么液态活检，检的是什么呢？

到目前为止，液态活检的主要商业应用在产前医学领域。从2011年开始，就有多家公司推出无创产前检测（简称NIPT），通过母亲血液对胎儿进行唐氏综合症筛查。这种检测通常是计算基因片段并确定胎儿的染色体数目是否正常。这种检测越来越流行：根据美国塔夫茨大学母婴研究中心主任Diana Bianchi介绍，每年大约有超过一百万例NIPT检测。为了进一步诊断唐氏综合症，还需要进行羊膜囊或胎盘的活检（羊膜穿刺术或绒膜绒毛取样）。但NIPT检测的数量有下降的趋势，因为NIPT很容易忽略一些问题。根据Bianchi报道，近四年在美国羊膜穿刺率下降了80%。

【5】快速的DNA测序仪正带来简单的癌症血液检测

中国（相关）的一切都很大，包括它的癌症问题。在一些富裕的城市，如北京，癌症被认为是最常见的杀手。空气污染，吸烟率高，以及因工业污染而造成的“癌症村”，正在增加这个国家的死亡率。它的肝癌发生率是西方国家的四倍，部分原因在于每14个中国人中就有一个携带乙肝病毒，全世界每年死于癌症的人中，大约有27%是中国人。

12月，我从深圳坐地铁去香港。在那里，我约见了卢煜明（Dennis Lo）。这位医生20年来一直在致力开发一种称为“液体活检”的技术，也就是在癌症发生的早期--甚至在症状出现之前，通过测序一个人几滴血中的DNA来检测肝癌及其他癌症。

【6】液体活检可以发现肿瘤进展过程中的突变

这项成果近日发表在了《Lancet Oncology》上，该国际研究小组的成员比较了某些基因的突变，这些基因的DNA是从超过500例转移性结肠癌患者的血液样本获得的，并且这些突变并没有在组织切片获得的DNA中发现。

“这是第一个大型的，比较液体活检和常规组织切片的临床实验，结果表明，前者能够在肿瘤进展过程中获得更多的有关基因突变的数据，这将会使我们能够为患者提供更加具有针对性的疗法，”Hospital Universitario Vall d'Hebron 医疗肿瘤部门主任，研究负责人Josep Tabernero在一份申明中这样表述。

CORRECT实验是一个国际多中心，随机的临床3期实验，该实验有760名患有转移性结肠癌或者直肠癌患者，所有的患者都会接受一个标准疗法-接受 multi-kinase 抑制剂regorafenib（拜耳公司）或者安慰剂。

【7】Sci Transl Med：液体活检可捕捉癌性突变

国际著名杂志Science Translational Medicine在线刊登的一项新的研究报告中指出，一种新的基因测序技术可能比用传统的肿瘤活检来发现癌性突变更安全及廉价。

这种叫做"TAm-Seq"的技术可通过收集血浆中循环的DNA片段，放大那些与癌症相关联的DNA部分并深入挖掘基因序列来发现那些难以辨认的突变。

Tim Forshew及其同事分析了来自于一组晚期卵巢癌症病人的肿瘤样本并发现，有67%的病人带有肿瘤抑制基因TP53的突变。该团队还发现，至少在其疾病发展过程中的某一时刻，卵巢癌症病人大约有2%的DNA含有肿瘤特异性突变。这些发现提示，TAm-Seq可能是一种非侵入性的工具，是一种可帮助医生发现肿瘤中未知突变的“液体活检”。这种技术还可被用来监测新型癌性突变的出现。

【8】可能改变癌症治疗的新方法：液体活检

在美国，一种新的血液检测方法正开始改变癌症治疗，为一些病人省去了手术活检和穿刺活检，这两种活检是长期需要来指导病人癌症治疗的。

这种被称为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或DNA，从而替代了从肿瘤本身提取组织。关于这些检测方法的价值，现在还有很多不清楚的地方，但是许多医生认为，这些检测方法是一个很大的进步，可能可以为更多的病人实现个体化治疗。

这些检测方法是第一次非介入性地，可重复性地抽取肿瘤样本，医生们从而可以建立基因表达谱，靶向突变用药，快速判断治疗是否有效，及随肿瘤的发展而调节治疗方案。

【9】Nat Med：新型液体活检技术为开发小细胞肺癌的新型疗法提供希望

近日，刊登在国际杂志Nature Medicine上的一篇研究论文中，来自英国曼彻斯特理工学院的研究人员通过研究揭示如何利用肺癌病人的血液样本来监测和预测患者对疗法的反应，相关研究为后期研究人员开发治疗癌症患者的个体化疗法提供了一定思路，也为更好地理解肿瘤如何对药物产生耐受性提供了一定的研究依据。

小细胞肺癌(SCLC)是一种生存率较低的恶性癌症，目前临床上急需有效的治疗方法；在许多患者个例中，患者都不能通过手术进行治疗而且活检组织很难得到。这项研究中研究人员利用循环中的肿瘤细胞来以微创的方式调查研究患者的疾病，研究者通过将过打破肿瘤中的癌细胞以及血液中循环的癌细胞来对患者的疾病进行研究。

研究者Fiona Blackhall博士说道，相比其它类型的癌症来讲，小细胞肺癌的患者通常在其组织样本中循环的肿瘤细胞较多一点，更重要的是每一个患者机体中循环肿瘤细胞的数量和该患者的生存率直接相关，也就是说循环肿瘤细胞较少的患者生存的时间往往较长。

【10】液体活检：无创的癌症检测

过去，肿瘤的采样大多要通过手术或穿刺活检来进行。如今，只需抽两管血，也许就能判断是否患癌。据美联社报道，这种称为液体活检（liquid biopsies）的检测正在改变癌症治疗。尽管仍有不少未知数，但许多医生认为这是个很大的进步。

几年前，这种方法还仅限于科研应用，但现在它更频繁地应用于诊所。它特别适合肿瘤部位难以接近或未知的患者，以及治疗方案不再有效的患者。目前，一些检测已经上市，而很多还在开发中。

Gurpaul Bedi是一位结肠癌患者，如今癌症已扩散到肺部。由于肺部活检不容易进行，他去了MD Anderson癌症中心进行液体活检。费城的Carole Linderman也进行了这项检测，在症状出现之前发现了乳腺癌复发。

这些检测无疑有着巨大的潜力。不过，文章也指出，目前还没有大型的权威研究，显示它们的准确性如何，哪种类型最好，或者谁在何时应该接受检测。

MD Anderson的结肠癌专家Scott Kopetz博士表示，这些检测主要用在组织活检无法轻易进行，或癌症的原发部位未知，或药物不起作用，而医生不确定接下来要尝试哪种的时候。而在费城的托马斯杰斐逊大学，Massimo Cristofanilli博士也在120名乳腺癌患者上使用了这种检测，包括20多名像Linderman一样的高复发风险患者。

【11】循环肿瘤DNA液体活检或将颠覆癌症治疗

循环DNA是一种无细胞状态的胞外DNA，存在于血液、滑膜液和脑脊液等体液中，其主要是由单链或双链DNA以及单链与双链DNA的混合物组成，以DNA蛋白质复合物或游离DNA两种形式存在。早在1947年Mandel和Metais就发现了循环核酸；30年后Leon等人的研究表明肿瘤患者外周血清DNA水平大大高于正常人，之后研究者在肿瘤患者的血浆和血清中检测到了癌基因突变，并且与原发肿瘤相一致。

循环DNA作为一种新的肿瘤标志物，将在肿瘤的诊断、治疗及预后检测等方面发挥重要作用，尤其对于一些不具有典型临床症状、检查无特异性和诊断困难的肿瘤可避免复杂的、具有创伤性的活检。

循环肿瘤DNA(ctDNA)，是指肿瘤细胞体细胞DNA经脱落或者当细胞凋亡后释放进入循环系统，随着基因测序的飞速发展，目前，已能在血液中对其进行检测并计数。ctDNA来自肿瘤细胞的体细胞突变，不同于遗传突变的是其存在于体内每个细胞。因此，ctDNA是一种特征性的肿瘤生物标记物，并且还可以被定性、定量和追踪。

来源：转化医学网