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2018-06-29 11:52

這是個(gè)“談癌色變”的年代。

在我們與癌細(xì)胞對(duì)抗戰(zhàn)爭(zhēng)的偵查階段中，有“老偵查兵”和“新偵查兵”共同作戰(zhàn)。

“老兵”即常規(guī)組織活檢，Ta經(jīng)驗(yàn)豐富，但不能區(qū)分腫瘤異質(zhì)性，準(zhǔn)確率低，患者需承擔(dān)較大風(fēng)險(xiǎn)。

近幾年，癌癥檢測(cè)“新偵察兵”—液體活檢的表現(xiàn)更加突出。

作為體外診斷的一個(gè)分支，液體活檢可以通過非侵入性取樣降低檢測(cè)危害，而且高效準(zhǔn)確，性價(jià)比高。

圖1 液體活檢檢測(cè)對(duì)象

目前，液體活檢的檢測(cè)對(duì)象有循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTCs)，循環(huán)腫瘤DNA(ctDNA)，循環(huán)RNA（circulating RNA）和外泌體。

其中，ctDNA因研究前景廣闊，受到越來越多的關(guān)注。

ctDNA（circulating tumor DNA）是游離DNA（cell-free DNA，cfDNA）中的一類，帶有特征性標(biāo)記，可通過高通量測(cè)序技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)它的定性、定量和追蹤。

目前已發(fā)現(xiàn)的ctDNA特征性標(biāo)記包括位點(diǎn)突變、核小體占有率及甲基化修飾差異，可根據(jù)這些指標(biāo)的差異進(jìn)行腫瘤的早期診斷、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)腫瘤的發(fā)生發(fā)展及療效、耐藥檢測(cè)、復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)后預(yù)測(cè)等。

下面，我們通過文獻(xiàn)為大家介紹一下ctDNA的檢測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域，揭開ctDNA在腫瘤研究中的神秘面紗：

1腫瘤早期診斷

01、檢測(cè)對(duì)象

ctDNA位點(diǎn)突變，ctDNA甲基化

02、檢測(cè)技術(shù)

目標(biāo)序列捕獲測(cè)序，數(shù)字PCR，全基因組甲基化測(cè)序，簡(jiǎn)化基因組甲基化測(cè)序

03、案例分析

1、通過檢測(cè)ctDNA突變可檢出NSCLC

對(duì)58名早期非小細(xì)胞肺癌患者的腫瘤組織DNA及相應(yīng)ctDNA進(jìn)行測(cè)序分析，檢測(cè)到135個(gè)突變，其中ctDNA突變?yōu)?6個(gè)。

對(duì)其中15個(gè)基因的tDNA和ctDNA突變情況進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果基本一致。

圖2 ctDNA位點(diǎn)突變與腫瘤的關(guān)系

2、利用ctDNA甲基化簇鑒定癌癥樣本

對(duì)65例癌癥患者及對(duì)照組ctDNA進(jìn)行全基因組甲基化測(cè)序，比對(duì)后發(fā)現(xiàn)147888個(gè)甲基化簇（MHB）。

肺癌患者樣本中，有明顯的tissue-specific MHB信號(hào)，可以據(jù)此區(qū)分癌癥及正常樣本。

圖3 ctDNA甲基化單倍型（MHB）可表征腫瘤

2腫瘤分型與組織來源鑒定

01、檢測(cè)對(duì)象

核小體占位，ctDNA位點(diǎn)突變

02、檢測(cè)技術(shù)

ChIP-seq，目標(biāo)序列捕獲測(cè)序

03、案例分析

1、ctDNA核小體包含率差異與組織起源

通過對(duì)cfDNA進(jìn)行深度測(cè)序發(fā)現(xiàn)游離DNA核小體包含率與細(xì)胞中核體結(jié)構(gòu)、基因結(jié)構(gòu)與表達(dá)密切相關(guān)，可通過核小體包含率的差異揭示細(xì)胞類型的起源。

圖4 cfDNA核小體分布與組織起源有關(guān)

2、ctDNA突變差異可用于腫瘤分型

對(duì)76名腫瘤活檢分類為生殖B細(xì)胞樣或非生殖B細(xì)胞樣的患者，進(jìn)行分子亞型分析，然后使用基于ctDNA突變的檢測(cè)方法，進(jìn)行同樣的分型，結(jié)果的一致性為80%。

圖5 ctDNA突變可用于腫瘤分型

3動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)腫瘤發(fā)展與惡性程度

01、檢測(cè)對(duì)象

ctDNA甲基化

02、檢測(cè)技術(shù)

全基因組甲基化測(cè)序

03、案例分析

1、ctDNA甲基化水平判定腫瘤惡性程度

分析B細(xì)胞6個(gè)生長(zhǎng)階段及慢性淋巴細(xì)胞性白血病患者（CLL）血樣的甲基化數(shù)據(jù)，根據(jù)ctDNA甲基化水平可將CLL的惡性程度進(jìn)行區(qū)分（惡性程度LP＞IP＞HP），并且三種惡性程度的B細(xì)胞樣本均可與結(jié)果不同生長(zhǎng)階段的正常B細(xì)胞甲基化水平對(duì)應(yīng)。

圖6 ctDNA甲基化水平與腫瘤惡性程度相關(guān)

4腫瘤預(yù)后評(píng)估

01、檢測(cè)對(duì)象

ctDNA甲基化，ctDNA位點(diǎn)突變

02、檢測(cè)技術(shù)

全基因組甲基化測(cè)序，簡(jiǎn)化基因組甲基化測(cè)序，目標(biāo)序列捕獲測(cè)序

03、案例分析

1、肝癌ctDNA樣本中篩選出8個(gè)預(yù)后標(biāo)志物

分析肝癌及對(duì)照組血液樣本的DNA甲基化數(shù)據(jù)，對(duì)1933例樣本進(jìn)行靶向測(cè)序驗(yàn)證，篩選出8個(gè)預(yù)后相關(guān)標(biāo)志物。

圖7 篩選ctDNA甲基化差異位點(diǎn)作為預(yù)后預(yù)測(cè)靶位點(diǎn)

2、ctDNA的TP53、PIK3CA突變可表征患者預(yù)后效果

利用全基因組測(cè)序，對(duì)30例攜帶TP53、PIK3CA基因突變的患者治療過程中的 ctDNA水平進(jìn)行全程監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)ctDNA序列的動(dòng)態(tài)變化與患者手術(shù)預(yù)后效果一致。

圖8 ctDNA序列動(dòng)態(tài)變化與患者預(yù)后

目前，液體活檢這個(gè)新型“偵察兵”在腫瘤檢測(cè)中的作用，正被越來越多的學(xué)者重視，關(guān)于ctDNA的臨床應(yīng)用與研究，在全球生命科學(xué)界如火如荼地進(jìn)行。

而在國內(nèi)，如華夏基因這樣具備前瞻性的基因生物科技公司，在ctDNA的研究領(lǐng)域已領(lǐng)先一步，力求與國際尖端水平接軌。