《ASCO年度報告:2015臨床腫瘤學進展》中,液體活檢技術被列為腫瘤治療領域下一個十年趨勢之一。ctDNA作為液體活檢的首選已逐漸從科研走向臨床。而歐盟批準將ctDNA檢測用于易瑞沙的伴隨診斷則更是標志著ctDNA臨床應用的大規模實現。
那么什么是ctDNA?它來自哪里?有什么特點?ctDNA可以為腫瘤治療提供哪些幫助呢?本專題將從基礎研究出發,結合最新的臨床實踐,以一個專題的形式為您構建ctDNA的全景圖,讓您更好的了解這項前途無限的新興技術。
我們去醫院看病,最常見的檢查項目大概就是血常規檢測了。血液循環系統就像是人體的交通系統,負責運輸各類物質(如氧氣、糖類、脂類)等,這些物質的變化, 例如血糖含量的升高和血脂含量的升高,往往就是我們身體欠佳的指征。一些血液中的分子標志物已經被應用于一些疾病的診斷,如谷丙轉氨酶用于肝炎的診斷,白細胞數目用于判斷炎癥等等。
在血液中,同時也存在著多種核酸分子,DNA、mRNA、miRNA、病毒DNA,核小體等等。對于醫學來說,這些核酸分子就像尚未被開發的寶藏,埋藏著人體的秘密。1997年,香港中文大學的盧煜明教授發現孕婦外周血中存在著胎兒的游離DNA,從而開創了無創產前診斷(NIFTY)的新時代。可是,你知道 嗎?循環腫瘤DNA的發現,還要早于胎兒游離DNA。
ctDNA(circulating tumor DNA),即循環腫瘤DNA,從字面意思來講,指的是由腫瘤細胞釋放到血液循環系統中的DNA。但是在了解ctDNA之前,我們要知道另一個與之相關的概念——cfDNA。cfDNA(cellfree DNA),或者叫血漿游離DNA,是血漿中游離存在的DNA,它們有的來自于正常細胞,有的來自于異常細胞(如腫瘤細胞),還有部分來自于我們外部(如病 毒DNA)。
早在1947年,比DNA雙螺旋結構發現還早6年的時候,Mandel和Metais就發現血漿中存在游離的核酸分子;1977年,Leon等人發現,腫瘤患者的血漿游離DNA水平要明顯高于健康人群;可是,又過了17年,人們才發現這種攜帶了突變信息的循環DNA是腫瘤的標志。人們逐漸明白,cfDNA中 攜帶腫瘤特有突變的那一小部分DNA,確確實實是由腫瘤細胞釋放出來的,ctDNA的研究終于與腫瘤關聯起來。
為什么腫瘤細胞會將DNA釋放到血液中呢?科學家給出了三種主要的解釋:1、來自于壞死的腫瘤細胞;2、來自于凋亡的腫瘤細胞;3、來自于腫瘤細胞分泌的外排體。但是還有一些問題尚未明確,如循環腫瘤細胞是否也釋放了部分ctDNA,這三種來源對于ctDNA的貢獻比例是怎樣的等等。
但是有一點是比較明確的:cfDNA并不是一整條或者隨機的進入血液的,它們有自己的載體——核小體。核小體以單個、雙聯或者三聯的形式進入血液,并逐步分解——有研究顯示cfDNA的半衰期只有2個小時。纏繞在每個組蛋白上面的DNA約166bp,因此大部分的cfDNA長度都在166bp左右,癌癥患者 的DNA片段分布圖也證明了這一點。
ctDNA如 此有趣,就像是腫瘤細胞留在血液中的指紋,讓我們有可能僅僅憑借一管血,就可以追查癌癥的真兇,分析它的各項特征,從而為消滅這個兇手提供不可或缺的信 息。那么,我們能從ctDNA中得到哪些腫瘤的信息呢?ctDNA和腫瘤細胞又有怎樣的故事呢?請關注下期內容——《散落的信息密碼》。
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