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癌症精准治疗时代下循环游离DNA的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-02-23  浏览次数:2
核心提示:作者:陆俊良,梁智勇单位:北京协和医院在精准医学的背景下,作为液体活检的一部分,血液中的游离核酸(cfDNA)作为患者肿瘤基因
 

作者:陆俊良,梁智勇

单位:北京协和医院

在精准医学的背景下,作为液体活检的一部分,血液中的游离核酸(cfDNA)作为患者肿瘤基因改变信息的来源,能够为临床上肿瘤的早期诊断、治疗选择、预后分析、耐药评估以及复发监视等方面提供一定的线索以及指引;又因cfDNA具有近乎无创,可反复取材的优点,cfDNA检测逐渐成为一个热门的领域。然而cfDNA能否取代组织样本成为分子病理检测的主流?cfDNA检测是否可靠?是什么阻挡了cfDNA检测进一步推广的脚步?《Chronic Diseases and Translational Medicine》最新发表的一篇综述通过讨论cfDNA的来源和特点,检测前的采血、储存、提取步骤可能带来的结果偏倚,以及由肿瘤异质性所造成的cfDNA和组织学样本不同的代表性,尝试解释cfDNA检测流程标准化、方法学验证、及结果解释存在的困难和原因,最后从病理人的立场,表达了对cfDNA检测技术的期许。

 

cfDNA试验的主要作用是获取关于肿瘤细胞遗传改变的信息,但分析患者的cfDNA时,目的是分析来自肿瘤细胞的DNA片段,也就是循环肿瘤DNA (ctDNA)。不幸的是,ctDNA在癌症患者总cfDNA中所占比例很小,从0(检测不到)-11.7%。血液中肿瘤和非肿瘤DNA混合在一起给cfDNA的临床分析带来一些问题。因为需要从大比例的正常细胞DNA中将基因畸变辨别出来,因此也要求cfDNA分析方法具有高度的敏感性和特异性。但是,现在没有可以将cfDNA库中的ctDNA比例进行定量的方便、经济的方法,这限制了cfDNA试验的临床应用。

 

早期关于ctDNA比例定量的尝试工作倚靠肿瘤特异性基因畸变的识别。最成功的例子是Diehl等的研究。通过扩展结直肠癌切除标本中一个包含APC, TP53, PIK3CA和KRAS的面板,他们获得了纳入患者基线体细胞突变谱。在随访中,使用基于数字PCR的BEAMing技术对这些患者进行了突变分析。他们将ctDNA定义为在相应肿瘤组织中包含至少一种突变的DNA,他们成功计算出了每个样本中ctDNA的比例和拷贝数。但是,当选择用于ctDNA识别的分子指纹时应特别谨慎,因为实体瘤的生长模型是不断进化的。从理论上来说,建立者突变(founder mutations)或那些发生在原发肿瘤中建立者细胞(founder cell)中的突变应该优先考虑,虽然他们可能不具有选择性优势,因为这些畸变可能在肿瘤微进化的整个过程中都存在,在血液中可持续检测到。

 

虽然有大量证据表明了这个方法的潜力,但它仍然存在一些局限性。首先是需要对原发肿瘤的基因谱和表达谱全面掌握,而这在不可手术的肿瘤中是无法获得的。因为瘤内异质性的存在,活检通常会带来信息偏倚,所以活检不应用于绘制癌症患者的基线突变谱。另一个重要的问题是可作为ctDNA标记物的基因畸变可能很难发现。由于大规模平行测序技术的进步,现在可同时筛查130多个候选基因的500多个区域,以绘制某个人的基线突变谱,从而改进ctDNA的识别。除了基因畸变,一些表观遗传特征,如甲基化,也可以用于将ctDNA从的cfDNA中区分出来。

 
 
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