肿瘤液体活检王者靶标 —— ctDNA (循环肿瘤DNA)

关于ctDNA

首先，我们知道循环游离DNA(circulating cell-free DNA，cfDNA)是一种胞外DNA，存在于血液、脑脊液等体液中，以单链或者双链DNA、DNA蛋白质复合物等形式存在。

1948年，人们首次发现人体血液中存在着游离形式的DNA，甚至要早于沃森和克里克发现DNA的双螺旋结构。

1999年，香港中文大学健康科学研究所所长卢煜明教授运用PCR法扩增孕妇外周血浆中的Y染色体特异片段，证明怀有男胎的孕妇血浆中存在胎儿游离DNA。该发现使在怀孕初期可通过无创方式检测胎儿性别、筛查唐氏综合征等发育疾病。

每个人体内代谢凋亡的细胞都会释放DNA进入血液循环系统，对于癌症患者而言，cfDNA不单来源于上述途径也来源于肿瘤组织，这种来源于肿瘤细胞的DNA被称为循环肿瘤DNA，简称ctDNA。

ctDNA作用

在肿瘤学中，肿瘤DNA一般认为存在有体细胞基因突变，以此可以辅助区分ctDNA和正常cfDNA，这些体细胞基因突变，仅在癌前细胞或癌细胞的基因组中出现，且不会在同一机体的其他正常细胞DNA中出现。

这使得ctDNA可以成为一种良好的肿瘤检测标志物。因此，当肿瘤DNA片段在癌症患者体内大量循环时，就可以通过检测患者体内的ctDNA来反映患者体内肿瘤的信息。

与传统的组织活检相比，ctDNA检测具有微创小、无放射性污染、经济、新DNA无防腐剂污染等优点，并允许对治疗反应实时监测。

ctDNA的检测在临床的应用中，也有诸多有效的研究应用；首先，可以在无创的情况下帮助判断肿瘤患者的生存预期和复发风险；

其次ctDNA的检测可以辅助指导临床医生选择临床治疗方案。通过对ctDNA的基因测序，能够确定肿瘤是否对服用的靶向药产生抗性突变，医生根据患者的测序结果选择最合适患者的靶向药物。

在肿瘤的早期筛查中，可以通过高通量测序技术来检测肿瘤中特有的碱基突变、拷贝数变异以及基因组结构变异等标志物，同时可以通过表观遗传学的相关检测手段来发现肿瘤特有的甲基化变异来筛查肿瘤在早期患者体内的情况。

在ctDNA检测的预期应用中，还可以对高度恶性的癌症患者，获取能改变其起始的治疗方案，并获得巨大疗效收益的基因突变信息；对着检测技术的进一步发展，ctDNA也能帮助检测患者对治疗的反馈，通过在治疗前后的不同阶段，跟踪治疗疗效，识别肿瘤发展过程中出现的新的突变和转移风险。

▲不同疾病阶段的预期ctDNA水平及在癌症患者中的临床应用

ctDNA保存

血浆中，ctDNA的含量很低，中位值在1%-4%之间，25%的患者接近或低于0.1%，血浆中肿瘤DNA的拷贝数也较低，中位值在50-100拷贝/mL，其半衰期为16min～2h不等。因此，在ctDNA的检测过程中，对样本的完整性和检测灵敏度都提出了极高的要求。

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