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ctDNA与癌症早筛,这项新突破是否会带来颠覆?

2017年7月21日 11:36  化工资讯
上海创赛科技有限公司 发布 访问商铺
关键字:ctDNA与癌症早筛,这项新突破是否会带来颠覆?

  

      ctDNA已被证明与肿瘤实时变化密切相关,已被用于评估耐药性、监测治疗反应等。近年来,利用ctDNA液体活检来早期诊断癌症的研究热度不断攀升,成果也越来越显著。今天我们要分享的是近期刊登在《 Nature Genetics》杂志上的癌症早期筛查新突破。

  ctDNA液体活检与甲基化检测全新组合

  这项新技术的核心是将肿瘤ctDNA液体活检与甲基化检测组合,以DNA中甲基化的CpG岛作为特定的检测标签。甲基化CpG岛是指将甲基基团添加到DNA分子中的CG序列;并且身体中的每个组织可以通过其独特的CpG甲基化标签来鉴定。

  研究人员将10种不同正常组织(肝、小肠、结肠、肺、脑、肾、胰、脾、胃和血液)完整的CpG甲基化模式整合在一起,还分析了来自于UCSD Moores癌症中心的患者肿瘤样品和血液样品,以构建癌症特异性遗传标记数据库。

  突破点:不仅早期筛查癌症,还能确定癌症的位置

  这项技术由美国加利福尼亚圣地哥分校生物工程系张鹍教授及其团队开发,不仅可以检测癌症,还能确定肿瘤在体内的生长位置,这种方法为癌症早期诊断提供了新方向,并且无须进行侵入性手术,如组织活检等。肿瘤ctDNA液体活检与甲基化检测的全新组合,会重新修改我们对“肿瘤早筛”这一概念的认识。

  此前的血液检测通过筛选死亡癌细胞释放的ctDNA来实现癌症检测的目的,这种方法用于追踪肿瘤痕迹十分具有潜力,然而,它往往不会告诉你肿瘤的具体部分。张鹍教授表示,了解肿瘤的位置是早期筛查的关键。

  在这项研究中,张鹍教授及其团队在血液中发现了一条新的线索,既可以检测肿瘤细胞,还可以识别肿瘤细胞的位置。当肿瘤开始在身体中生长时,它会与正常细胞竞争营养和空间,并在竞争过程将正常细胞杀死。当正常细胞死亡时,它们会将DNA释放到血液中,这些DNA可用来识别受影响的组织。

  张鹍教授表示,发现这种方法是偶然的。最初他们采用的是传统方法来寻找癌细胞信号,并试图寻找这些信号的来源,同时他们也看到了其他细胞的信号。他们意识到,如果把这两组信号结合在一起,就可以确定肿瘤是否存在以及它们长在哪里。

  张鹍教授及其团队筛选了正常样本和肿瘤样本,以寻找肿瘤标记物和组织特异性甲基化的信号,检测方式类似于双重身份验证过程。他说:“为了将这项研究推向临床阶段,我们需要与医生合作,进一步优化和完善这种方法。”

  ctDNA与癌症早期筛查

  血浆DNA(ctDNA /cfDNA)应用于无创早筛大家都已不陌生。随着基础及临床科研的蓬勃发展,血浆DNA在DNA水平上代表了整个肿瘤基因组的特征,对于癌症的检测可以覆盖常见的肿瘤。除了发现肿瘤的高危人群,还可应用于癌症术后病人肿瘤基因突变情况的实时动态监控;并随着PCR和高通量测序技术的优化,现在越来越能达到高灵敏度,高准确度的检测。

  最新的这篇《Nature Genetics》文章将血浆DNA液体活检与甲基化检测相结合,不仅能做到癌症的早期筛查,更能确定癌症的组织来源。处在液体活检研究一线的凯杰(苏州)转化医学研究有限公司王瑜博士在接受生物探索采访时表示,这项技术的思路与原理,与无创产前检测(NIPT)奠基人卢煜明教授2015年在《PNAS》上发表的全基因组甲基化测序推动cfDNA在癌症诊断、移植后的监测等多领域应用很相似,更加支持了血浆DNA在癌症早筛领域中乐观的应用前景。

  然而,ctDNA应用于液体活检存在许多挑战,王瑜博士表示,不同个体的ctDNA水平差异较大,对ctDNA 的检测要求较高的灵敏度;检测标准、哪些biomarker可做为寻找的目标、罕见变异的临床意义等的界定还需大量临床信息的积累;测序的成本目前还较高;测序技术及结果解读上的一些细节也还在完善以避免误差的产生,这些都是ctDNA液体活检需要克服的点。

  王瑜博士认为,ctDNA癌症早期筛查的临床前景很明确。因其可以被定性,定量和追踪,并越来越被临床研究所支持,尤其对于一些不具有典型临床症状,诊断困难的肿瘤有着明显优势。另外, 在个性化健康管理方面,人们可以根据自己的病史,家族史,生活工作习惯,居住地等情况在临床医生协助下制定肿瘤早筛体检方案。

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