滴血验癌或成真！Science子刊报道个性化血液测试准确检测血液中的肿瘤DNA

2020-07-02 转化医学平台

我行我show！中国医院管理案例评选，医院卓越管理实践大秀场。点击查看

滴血验癌或成真？

本文系生物谷原创编译，欢迎分享，转载须授权！

许多癌症，特别是早期癌症，可以通过切除肿瘤来治疗。但即使在肿瘤被切除后，癌细胞仍有可能留在体内，癌症还会复发。目前，患者要接受定期检查、扫描和血液测试，以便医生监测他们的病情，并决定是否需要进一步治疗。

但越来越多的医生开始根据患者肿瘤DNA的基因组信息做出治疗决定。每个人的DNA都是独一无二的，更重要的是，每个肿瘤在基因上都是独一无二的。通过对一个人的肿瘤样本或活检进行排序，医生可以开始了解发生了什么DNA变化并导致癌症生长。这种方法允许他们以个性化的方式选择更适合病人的治疗方法。

而一项最新研究将这一概念更进一步。研究人员发现使用个性化的血液测试可以非常敏感地检测出一个人的血液中的肿瘤DNA。这种新方法可以用于为病人制定治疗计划，以帮助防止癌症复发。

过去的研究表明，在癌症患者体内，可以在他们的血液中找到癌症肿瘤释放的DNA，称之为循环肿瘤DNA。鉴于癌症DNA含有突变，这使得它不同于在血液中发现的其他DNA分子，这为通过血液测试来监测癌症提供了一个令人兴奋的新方法。

图片来源：Science Translational Medicine

然而，检测血液中的循环肿瘤DNA就像大海捞针一样困难。在早期癌症患者或肿瘤被切除后，血液中源自癌症的DNA浓度可能非常低，这使得目前用于临床检测的方法难以检测出来。

在最近发表在《科学转化医学》（Science Translational Medicine）上的研究中，研究人员表明，当我们将循环的肿瘤DNA与肿瘤基因组图谱进行比较时，可以在血液中以非常高的灵敏度检测到它。这使我们能够准确地知道在血液中寻找哪些突变，以一种针对每个病人个性化的方式。

有些肿瘤可能有成百上千个突变。每个患者的突变列表为血液中的癌症检测提供了多种不同的目标，使我们能够有效地搜索许多不同的循环肿瘤DNA分子。研究人员开发了一种计算方法，可以根据病人的肿瘤突变情况来查看血液中的许多DNA片段。它可以仔细扫描血液中的许多DNA分子，以发现肿瘤突变的信号。

研究人员发现，通过这种个性化的测序方法，可以从血液中的一百万个DNA片段中检测出一个或几个带有突变的DNA片段。与以前的方法相比，这种方法的灵敏度提高了大约10倍。

研究人员使用这种方法来研究不同类型的早期和晚期癌症患者的血液样本，包括黑色素瘤、肺癌和乳腺癌。早期疾病患者的血液中癌症DNA浓度较低，手术后的患者也是如此。

脑部或肾脏肿瘤患者血液中的癌症DNA浓度似乎低于其他类型的癌症患者。这些类型的肿瘤似乎释放较少的DNA分子到血液中，尽管原因仍不清楚。尽管这些低水平，研究人员也表明，他们的方法可以检测出更高的灵敏度比其他方法。

个性化的血液测试

这些敏感的、个性化的血液测试可能对癌症患者手术后的追踪非常有用。这是因为在手术后，一些病人体内可能会残留一些癌细胞，这意味着他们的癌症更有可能复发。

这些病人的血液中循环肿瘤的DNA水平可能极低。而个性化的血液测试，能够更准确地识别出那些复发风险高的患者，或者更早地发现疾病复发，可以帮助决定哪些患者在手术后可能需要额外的治疗。这一假设仍需要在未来的试验中进行验证。

因为这种方法搜索许多突变，而不是一个突变，它可以帮助检测信号，甚至是小体积的血液。所以研究人员想知道这种高度敏感的方法是否可以被用来检测哪怕是一滴血。能够做到这一点，不仅可以降低检测成本，而且比其他检测方法有更高的灵敏度。

图片来源：Science Translational Medicine

研究人员发现，当他们分析相当于一滴血的测序数据时，他们的分析方法仍然能够测量血液中肿瘤来源DNA的水平，尽管灵敏度不完全相同。结合他们最近展示的从干血点中提取DNA序列的方法，研究人员认为从针扎血液样本中检测血液中的癌症水平是可能的。这在将来甚至可以在家里进行，并且可以在两次就诊之间更频繁地监测病人的病情。它还可以帮助远离癌症专科中心的人扩大癌症诊断的渠道。

近年来，用于检测肿瘤DNA的个性化癌症血液检测--有时被称为"液体活检"--取得了重大进展。现在，公司开始为研究提供个性化的测试。在临床环境中，基于血液的癌症分析已被批准用于没有肿瘤样本的情况。

肿瘤测序和个性化的血液检测是相辅相成的：它们使医生能够以更高的敏感性监测非常小的肿瘤。这些高度敏感的个性化癌症检测是一个新兴的医学领域，而且很可能会持续下去。

参考资料：

Cancer treatment：personalised blood tests can better detect DNA from tumours in the body - new research

Jonathan C. M. Wan et al. ctDNA monitoring using patient-specific sequencing and integration of variant reads. Science Translational Medicine 17 Jun 2020：Vol. 12， Issue 548， eaaz8084 DOI：10.1126/scitranslmed.aaz8084

Detection of ctDNA from Dried Blood Spots after DNA Size Selection

Alexandrov， L.， Nik-Zainal， S.， Wedge， D. et al. Signatures of mutational processes in human cancer. Nature 500， 415-421 (2013). https：//doi.org/10.1038/nature12477