液体活检的出现是对目前已有检测系统的进一步完善,其标志物ctDNA 、CTC和EVs三者在肿瘤的早期筛查、用药指导、疗效评估、预后判断、预后监测中各具优势。
【黑科技·看世界】是“第三届肿瘤黑科技年会”的系列栏目,现已上线~本栏目将每期分享一个当前国际前沿的肿瘤领域科研成果或肿瘤诊治新技术,为各位读者朋友搭建瞭望前沿肿瘤黑科技的世界之窗。 本栏目将于每周五更新,欢迎大家订阅关注,同时也欢迎更多研发企业们前来报名第三届肿瘤黑科技,秀出你的肿瘤黑科技。
在过去十年中,用于诊断和监测肿瘤的侵入性检查正慢慢被液体活检等非侵入性检查所取代。液体活检为取样提供便利,同时可重复取样进行连续监测,辅助制定个体化治疗方案及检测耐药性。液体活检可通过分离出肿瘤患者体液中存在的肿瘤衍生材料,如循环肿瘤细胞(CTC)、循环肿瘤DNA(ctDNA)、外泌体(EVs)等,分析其中基因组和蛋白质组数据。
本文带您一览液体活检全貌。
既往通过侵入性检查或手术进行的组织活检,难以对人体中全部肿瘤样本定量及定性。其次,通过侵入性途径进行疗效检测及复发监测也面临诸多难点。此外,肿瘤在转移过程中不断演进,因此可能需要多次活检,而传统的组织活检难以获得肿瘤整体“画像”。为突破传统活检方法困境,进一步实现肿瘤患者个体化精准治疗,液体活检(LB)应运而生。
LBS主要涉及血液取样,同时还可分析脑脊液、唾液、胸水、腹水等。液体活检根据检测对象不同,可将液体活检技术分为ctDNA检测、CTC检测、外泌体检测,下文将带你一一了解。
图:液体活检应用
ctDNA
ctDNA是指从肿瘤原发或转移灶的肿瘤细胞上脱落下来、并释放到外周血液中的单链或双链 DNA 片段,长度通常为160~180bp。ctDNA占总循环无细胞DNA(cfDNA)的0.1–10%,血浆中的ctDNA水平随肿瘤负荷、肿瘤分期和治疗反应而发生变化。除定量分析外,ctDNA在精准医疗中临床应用还可分析血浆中的ctDNA变体。
目前,ctDNA分析分为两类:靶向方法,集中于特定基因组区域中的特定基因重排或基因突变,作为基因改变定位“热点”;或非靶向方法,提供肿瘤基因组更广泛的分析和监测,提供关于核苷酸改变、拷贝数畸变、染色体改变等信息。针对ctDNA应用的检测技术包括扩增受阻突变体系技术(ARMS)、二代测序技术(NGS)、数字 PCR 技术(dPCR)技术、核酸质谱检测技术等。
研究表明,ctDNA可以更全面地观察原发和转移性肿瘤的特征和进展,从而在早期筛查、临床指导用药、监测复发、耐药探索以及提示预后方面均具有临床价值。
CTC
CTC是指从肿瘤原发或转移灶上脱落下来,并释放到外周血液循环中的肿瘤细胞。CTC最初从组织中的原发性肿瘤释放,通过循环系统传播,并在体内远处部位发展为转移性(或继发性)肿瘤。其在血液中占比较低,并且既往研究表明CTC根据肿瘤的分期和/或类型不同,其形态各异。CTC通过附着于细胞(如成纤维细胞、血小板等)而形成聚集体,这种细胞聚集体因不受氧化应激和周围免疫系统影响而受到保护。
目前,CTC应用检测技术包括CellSearch平台、免疫磁珠法、微孔过滤法等。CTC包含着细胞形态学以及肿瘤的全部分子学信息,可用于部分癌症预后评估、临床分期、复发监控和用药指导,还能够进行体外培养用于功能学研究。
外泌体
EVs是来源于肿瘤细胞脱落的囊泡,直径为30~150nm,携带肿瘤细胞的RNA、蛋白质、microRNA、DNA等多种成分,在血液、尿液、唾液、乳汁及脑脊液等多种体液中均有分布。既往研究显示EVs存在促进肿瘤生长、上皮-间质转化、转移、免疫抑制、血管生成等方面作用。目前已证实肿瘤细胞可大量脱落EVs,它们在肿瘤患者血浆中的数量达到了惊人的水平。
外泌体包含肿瘤的基因组、转录组、蛋白质组以及代谢组信息,且存在磷脂双分子层保护而其内容物较为稳定。除外泌体miRNAs,其他非编码 RNA如lncRNAs和circRNAs也被证实在肿瘤诊断和监测中发挥着重要作用。EVs可用于肿瘤的早期诊断、复发检测、抗药性检测、指导用药等,还可以作为制剂或者药物载体用于肿瘤治疗。
总结
总之,液体活检的出现是对目前已有检测系统的进一步完善,其标志物ctDNA 、CTC和EVs三者在肿瘤的早期筛查、用药指导、疗效评估、预后判断、预后监测中各具优势。目前,ctDNA在临床应用中侧重于指导用药和监测耐药,CTC则侧重于预后评估,外泌体因其适用广泛潜力可期。相信在精准医疗时代,液体活检技术能有效助力实现肿瘤患者全程管理中个体化及精准化。
受疫情影响,第三届肿瘤黑科技线下年会延期至2023年4月,延期不延“工”,黑科技的各项准备工作仍在有序进行中 等待,只为了更好的相遇
参考文献
[1] Parkinson DR, Dracopoli N, Petty BG, Compton C, Cristofanilli M, Deisseroth A, Hayes DF, Kapke G, Kumar P, Lee JS. Considerations in the development of circulating tumor cell technology for clinical use. J Transl Med. 2012;10:1–20. [2] Labelle M, Begum S, Hynes RO. Direct signaling between platelets and cancer cells induces an epithelial‑mesenchymal‑like transition and promotes metastasis. Cancer Cell. 2011;20:576–90. [3] Le Gal K, Ibrahim MX, Wiel C, Sayin VI, Akula MK, Karlsson C, Dalin MG, Akyürek LM, Lindahl P, Nilsson J. Antioxidants can increase melanoma metastasis in mice. Sci Transl Med. 2015;7:308re308‑308re308. [4] Jamal‑Hanjani M, Wilson G, Horswell S, Mitter R, Sakarya O, Constantin T, Salari R, Kirkizlar E, Sigurjonsson S, Pelham R. Detection of ubiquitous and heterogeneous mutations in cell‑free DNA from patients with early‑stage non‑small‑cell lung cancer. Ann Oncol. 2016;27:862–7. [5] 中华医学会检验医学分会分子诊断学组.循环肿瘤细胞临床应用与实验室检测专家共识[J].中华检验医学杂志,2021,44(11):1008-1020. [6] Murtaza M, Dawson S‑J, Pogrebniak K, Rueda OM, Provenzano E, Grant J, Chin S‑F, Tsui DW, Marass F, Gale D. Multifocal clonal evolution characterized using circulating tumour DNA in a case of metastatic breast cancer. Nat Commun. 2015;6:1–6.v [7] Balaj L, Lessard R, Dai L, Cho Y‑J, Pomeroy SL, Breakefield XO, Skog J. Tumour microvesicles contain retrotransposon elements and amplified oncogene sequences. Nat Commun. 2011;2:1–9. [8] Lone SN, Nisar S, Masoodi T, Singh M, Rizwan A, Hashem S, El-Rifai W, Bedognetti D, Batra SK, Haris M, Bhat AA, Macha MA. Liquid biopsy: a step closer to transform diagnosis, prognosis and future of cancer treatments. Mol Cancer. 2022 Mar 18;21(1):79. doi: 10.1186/s12943-022-01543-7. PMID: 35303879; PMCID: PMC8932066.
责任编辑:Cynthia 排版编辑:pby
版权声明
版权归研值Hub所有。欢迎个人转发分享,其他任何媒体、网站如需转载或引用本网版权所有内容,须获得授权,且在醒目位置处注明“转自:良医汇-研值Hub公众号”
不感兴趣
看过了
取消
人点赞
人收藏
打赏
不感兴趣
看过了
取消
您已认证成功,可享专属会员优惠,买1年送3个月!
开通会员,资料、课程、直播、报告等海量内容免费看!
打赏金额
认可我就打赏我~
1元 5元 10元 20元 50元 其它打赏作者
认可我就打赏我~
扫描二维码
立即打赏给Ta吧!
温馨提示:仅支持微信支付!
已收到您的咨询诉求 我们会尽快联系您