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《科学》子刊:癌症液体活检大突破!剑桥科学家发现循环肿瘤DNA片段大小特征,更灵敏地检测早期肿瘤或成现实 | 科学大发现

时间:2018-11-09 04:30:38 栏目:养生

从2016年FDA批准首个基于EGFR基因突变的液体活检产品,到今年8月bTMB被证实可以预测免疫治疗的效果,液体活检已在肿瘤治疗领域大放异彩。

不幸的是,血液中的肿瘤循环DNA分子含量通常远远低于血液中非癌症相关DNA的片段,这使得检测它们非常困难,特别是在癌症的早期阶段

今天,英国剑桥大学科学家Nitzan Rosenfeld带领的团队,终于为液体活检打开了封印。他们发现血液中循环肿瘤DNA和非肿瘤DNA片段的长度分布特征。找到了一种更灵敏的血液中肿瘤DNA检测方法。

研究者们在体外富集血浆中特定片段长度的游离DNA(cfDNA),然后测序,,发现用测序结果区分肿瘤血液样本和健康血液样本时,曲线下面积超过0.99,而未富集的普通cfDNA检测只有不到0.8。此外,这种富集的方法可以使液体活检在更早期就能检测到癌症。这项研究发表在最新一期的著名学术期刊Science Translational Medicine 上[1]。

《科学》子刊:癌症液体活检大突破!剑桥科学家发现循环肿瘤DNA片段大小特征,更灵敏地检测早期肿瘤或成现实 | 科学大发现前排中间为Nitzan Rosenfeld博士

血浆中存在着很多游离的DNA(cfDNA),包括肿瘤来源的(ctDNA),以及非肿瘤来源的非肿瘤来源的DNA占了cfDNA的绝大部分,使得ctDNA的丰度很低[2]。以往的研究发现,只有当ctDNA在cfDNA中的丰度在10%或以上时,才能得到准确的肿瘤信息[3]。但是,除了某些晚期的肿瘤会释放大量ctDNA外,大多数肿瘤患者的ctDNA的丰度达不到这个标准[4]。

目前,主要是通过加大测序深度来提高ctDNA检测的灵敏度和准确率,但是加大测序深度可能会带来假阳性的结果,因为非肿瘤来源的DNA中也可能带有各种肿瘤相关的突变[5]。这些问题一直限制着液体活检的应用。

不过,科学家的另一个发现却可能解决这个问题。之前有研究表明,不同细胞释放到血液中的cfDNA的长度会有所不同,例如,很多cfDNA的长度都是167bp(与一个核小体的DNA长度类似),这可能与细胞凋亡过程中半胱天冬酶依赖的DNA裂解相关[6]。

婴儿的cfDNA就明显比母亲的cfDNA片段短,这个特点被运用与产前诊断[7]。这些研究说明不同细胞来源的cfDNA在长度上会呈现独特的模式,可能可以作为区分cfDNA来源的信号。

《科学》子刊:癌症液体活检大突破!剑桥科学家发现循环肿瘤DNA片段大小特征,更灵敏地检测早期肿瘤或成现实 | 科学大发现

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