古今中外為了防病治病，人類對血液檢測的向往從來都不曾消減?，F(xiàn)在社會的進步離不開人類的奇思妙想，但是也要從實際出發(fā)。以下是范文社網小編為大家整理的滴血驗癌女版喬布斯被定罪液體活檢靠譜嗎相關參考資料，希望能幫助到大家，歡迎你的閱讀。
今天清晨，曾估值90億美元的美國體外檢測公司Theranos創(chuàng)始人伊麗莎白·霍爾姆斯（Elizabeth Holmes）被陪審團認定4項欺詐罪名成立，其可能面臨長達20年的監(jiān)禁?；魻柲匪挂蚱溥^人魅力和與蘋果創(chuàng)始人喬布斯類似的套頭衫打扮而被成為“女版喬布斯”。
其實，雖然“滴血驗癌”神話早已破滅，但液體活檢，特別是涉及血漿內游離DNA（cfDNA）的液體活檢，正迅速成為標準腫瘤活檢的重要微創(chuàng)輔助手段，在某些情況下甚至是一種潛在的替代方法。液體活檢正成為分子檢測、獲得關于腫瘤異質性的新認識以及癌癥檢測和監(jiān)測的有用工具。
《新英格蘭醫(yī)學雜志》（NEJM）曾發(fā)表綜述《游離DNA分析在癌癥治療中的應用》，總結cfDNA分析在癌癥診治中的應用。我們在此介紹其主要內容。閱讀全文翻譯，請訪問《NEJM醫(yī)學前沿》APP、官網或點擊微信小程序圖片。
液體活檢
雖然液體活檢通常指的是外周血內的cfDNA分析，但該術語還包括從血液或其他體液中分離來自腫瘤的物質（例如DNA、RNA，甚至完整細胞）并進行分析。例如，完整的循環(huán)腫瘤細胞以低頻率進入血流（在轉移癌患者中通常每毫升血液有＜10個循環(huán)腫瘤細胞）。腫瘤細胞還向血流內釋放被稱為外泌體（exosome）的亞細胞顆粒，或者說細胞外膜包裹的囊泡，外泌體含有腫瘤特異性蛋白質和核酸。游離核酸（包括游離RNA[其穩(wěn)定性低于DNA]和cfDNA [本綜述的焦點]）也被釋放到循環(huán)血液中。血液不是可用于液體活檢的唯一體液。尿液、糞便、腦脊液、唾液、胸水和腹水都是潛在來源，可從中獲得腫瘤來源的物質（包括cfDNA）。
血漿來源的cfDNA
目前認為，cfDNA通過凋亡或壞死釋放到血液中，并且cfDNA通常為長度150～200個堿基對的雙鏈片段，對應核小體相關DNA10。循環(huán)中的cfDNA分子被迅速清除，半衰期為1小時或更短。來自正常細胞的cfDNA在健康人血漿中以低水平存在（平均約10～15 ng/mL），并且在組織應激條件下（包括運動、炎癥、手術或組織損傷），cfDNA水平可能增加。
在癌癥患者中，從腫瘤細胞釋放的cfDNA通常被稱為循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA），僅構成整個cfDNA的一部分。癌癥患者整個cfDNA中ctDNA所占比例可能差異很大，從少于0.1%至多于90%。雖然個體患者的ctDNA所占比例往往與腫瘤負荷平行，但在患相同類型癌癥的不同患者之間，已觀察到顯著的變異，這可能反映了個體腫瘤的生物學差異或細胞死亡率差異。此外，患不同類型腫瘤的患者在可檢出的ctDNA頻率方面有顯著變異。因此，在正常種系cfDNA背景中檢測和分析ctDNA是一大難題。
cfDNA的分析
癌癥患者體內正常cfDNA背景中的ctDNA比例通常很小，并且在不同患者之間變異很大。因此，需要超靈敏的方法來檢測在cfDNA中以非常低的變異體-等位基因頻率存在的突變、拷貝數變化或其他改變。為了檢測各點突變，基于PCR分析的突變特異性技術（例如BEAMing或液滴數字PCR [ddPCR]分析）可以識別和定量cfDNA中以≤0.01%的等位基因頻率存在的變化。下一代測序方法也針對cfDNA進行了定制，范圍包括從全基因組或全外顯子組測序到有限基因組的靶向測序。然而，這些方法的靈敏度和特異度受到DNA聚合酶錯誤率和測序反應的限制。因此，結合深度測序覆蓋、分子條碼方法（其中使用唯一的核苷酸條碼對各輸入模板DNA片段進行標記）和錯誤抑制算法的改良方法改進了檢測限。
臨床應用
cfDNA分析屬于微創(chuàng)，為活檢困難或不安全的腫瘤提供了一種分子譜分析方法，并提供了一種能夠隨時間推移連續(xù)監(jiān)測腫瘤DNA的實用方法，而沒有標準腫瘤活檢的風險和潛在并發(fā)癥。此外，與單個腫瘤病變的針吸活檢相比，cfDNA分析可以更好地檢測患者腫瘤中多個不同克隆群所具有的分子異質性。最后，cfDNA分析為無臨床明顯疾病的患者提供了腫瘤檢測或監(jiān)測的可能性。
診斷和分子譜分析
用于選擇治療的腫瘤分子譜分析已成為癌癥醫(yī)學的基本檢查。無須有創(chuàng)活檢，通過簡單的抽血即可評估患者腫瘤分子譜，這一可能性使得cfDNA分析成為一種有吸引力的工具。然而，一個關鍵的初始問題是通過cfDNA檢測建立的突變譜是否能夠可靠地再現(xiàn)從直接腫瘤活檢獲得的突變譜。基于少數患者樣本的早期研究提示，在同一患者的腫瘤和血漿樣本中檢出的DNA改變之間，一致性較低。然而，這些研究的效度受到以下缺點的影響：腫瘤和血漿樣本通常并非同時采集，腫瘤的分子進化可產生潛在差異。此外，許多血漿樣本的采集時間欠佳，例如在治療期間采集，而此時ctDNA處于最低水平。關鍵改變不一致最常見于ctDNA水平低的患者，并且低水平使得改變更難以檢出。此外，如何在cfDNA水平較低的患者中獲得真陽性或真陰性結果，仍然是一項重要挑戰(zhàn)。
雖然這些數據提示cfDNA檢測可能是腫瘤活檢這一標準操作的潛在替代或輔助，但目前腫瘤活檢仍然是初始病理診斷和分子檢測的標準。腫瘤活檢可提供組織學解釋和基于非DNA改變（例如激素受體或其他蛋白質的表達）的評估，這對于診斷和治療決策很重要。此外，大型系列研究顯示約15%的轉移癌患者的ctDNA可能不夠從血漿獲得突變譜，這些數值因腫瘤類型和腫瘤負荷的不同而異。雖然改善cfDNA分析的抽血時間（例如在治療開始之前）可以提高cfDNA檢測的產出，但隨著ctDNA比例接近當前技術的檢測限，對關鍵改變是否存在的置信度降低。在解釋臨床cfDNA檢測時必須考慮這個因素。
盡管如此，cfDNA檢測仍可以在初始分子檢測中發(fā)揮重要作用，特別是對于標準腫瘤活檢產生的材料不足以進行臨床測序的患者，而多達20%～25%的針吸活檢中可能出現(xiàn)材料不足。在這種情況下，用于治療選擇的cfDNA檢測越來越多地被用作重復有創(chuàng)活檢的替代方案，并且可能揭示對治療有指導意義的突變，指導這些患者的治療決策。技術進步可能使得相對罕見的異常cfDNA檢測變得更快、費用更低，可以識別對治療有指導意義的突變并預測緩解的可能性（例如，存在微衛(wèi)星不穩(wěn)定性可預測對T細胞檢查點抑制產生應答）。
對于一線或多線治療后的重復或連續(xù)檢測，微創(chuàng)cfDNA分析與重復有創(chuàng)腫瘤活檢相比有許多明顯的優(yōu)勢，重復有創(chuàng)腫瘤活檢實用性較低、安全性較低，并且成本效益較低。特別是液體活檢可以識別導致獲得性耐藥的新發(fā)遺傳改變，進而采用新一代療法進行靶向治療。
治療應答情況跟蹤
雖然不同患者的ctDNA水平差異可能很大，但隨時間推移，個體患者的ctDNA水平與腫瘤負荷和治療應答變化密切相關。與目前臨床應用中許多標準血清腫瘤標志物（例如癌胚抗原[CEA]和癌抗原125 [CA 12-5]，半衰期為數日至數周）不同，cfDNA在血液循環(huán)中的半衰期較短（約1小時），這對于測定對治療做出應答的實時腫瘤負荷非常有利。許多標準臨床腫瘤標志物的靈敏度和特異度也有限，而腫瘤特異性克隆改變（即原始腫瘤克隆中存在，因此所有腫瘤細胞都存在的改變）可以在血漿中高靈敏度地進行監(jiān)測，并且是患者腫瘤特有的。一些研究提示，ctDNA水平實際上可能在治療開始后短暫升高，因為腫瘤細胞死亡導致ctDNA釋放增加。然而，在治療開始后的1～2周內，對治療有應答患者的ctDNA水平急劇下降。
實際上，一些研究提示，在預測治療應答情況方面，ctDNA的變化可能優(yōu)于標準腫瘤標志物。此外，ctDNA水平升高可能發(fā)生在放射學進展之前數周至數月。因此，由于cfDNA監(jiān)測技術日益普及，并且具有高成本效益，它們在檢測應答或進展的早期證據方面的潛力可能對臨床管理變得非常重要。
對耐藥和腫瘤異質性的監(jiān)測
精準癌癥治療的臨床益處受限于獲得性耐藥的最終出現(xiàn)。一般而言，獲得性耐藥性來自一個或多個腫瘤亞克隆，這些亞克隆攜帶預先存在的耐藥性改變，而耐藥性改變是在治療方法的選擇壓力下出現(xiàn)。對于導致臨床耐藥的分子改變，cfDNA分析已成為有效的早期檢測和識別工具。cfDNA的一個關鍵優(yōu)勢是能夠發(fā)現(xiàn)與耐藥相關的分子異質性（圖4）。
治療可能對大多數腫瘤細胞產生細胞毒性作用，但可能會出現(xiàn)耐藥亞群的生長，導致克隆豐度的動態(tài)變化，最終導致疾病進展。在疾病進展期間獲得的單個腫瘤活檢標本可能僅顯示了耐藥克隆的子集（即僅綠色），針對這一耐藥機制的后續(xù)治療可能導致混合的臨床應答，并因其他共存克隆的生長而治療失敗。cfDNA分析有可能識別多種并存的耐藥機制，并監(jiān)測治療期間的克隆動態(tài)。克隆改變（存在于原始腫瘤克隆中，并因此存在于所有細胞中）以灰色表示，耐藥亞克隆改變以其他顏色表示。
實際上，結合多個腫瘤活檢或尸檢標本的研究已經表明，多個獨特的耐藥改變經常在個體患者的不同轉移部位共存，但可以在單個血漿樣本的cfDNA中全部檢出。因此，基于單個腫瘤活檢的結果，靶向單一耐藥機制可能導致混合的臨床應答，這是由于活檢標本中未采集的耐藥亞克隆出現(xiàn)生長，而cfDNA檢測可能有助于指導治療決策。
除了作為重要的發(fā)現(xiàn)工具之外，cfDNA分析在臨床上還可用于管理耐藥性。例如，cfDNA分析可以識別EGFR T790M與其他耐藥改變（例如MET擴增）共存的情況，而具有這種共存改變的患者在后續(xù)第三代EGFR抑制劑（例如奧希替尼）的治療中可能獲益較少。
cfDNA分析也被用于跟蹤序貫治療期間，甚至停止治療后不同耐藥亞克隆的克隆動態(tài)。將實時cfDNA分析納入臨床試驗，并最終納入標準臨床管理，有可能成為精準醫(yī)學的寶貴工具。
術后殘留病變的檢測
在cfDNA分析最具變革性的潛在應用中，有一種可能是它能夠在沒有臨床明顯疾病的患者中檢測腫瘤的存在——例如，作為篩查工具用于新發(fā)癌癥的早期檢測，或者用于手術或輔助治療后腫瘤復發(fā)的檢測。通常，可以治愈實體瘤的主要手段是手術切除。如果術后有腫瘤細胞殘留，則可導致腫瘤最終復發(fā)。在高危患者中，輔助化療可以降低復發(fā)風險。然而，目前無法在術后立即確定哪些患者有殘留病變，哪些患者的疾病已經治愈。我們在特定情況下（例如臨床風險低且沒有淋巴結或遠處轉移證據的Ⅱ期結直腸癌患者）不常規(guī)給予輔助治療，盡管這些患者中約15%可能最終復發(fā)。檢測術后殘留病變的有效方法可以使已經治愈的患者免于接受有潛在毒性的輔助化療，或者可以識別有殘留病變且可能從輔助治療中獲益的患者（圖5）。
一些關鍵研究表明，術后在cfDNA中檢出腫瘤特異性突變可以預測乳腺癌、肺癌和胰腺癌的殘留病變和腫瘤復發(fā)。這種方法有可能成為癌癥患者術后管理的關鍵工具，但需要在前瞻性臨床試驗中進行檢驗，以評估術后殘留ctDNA檢測在指導輔助化療方面的實用性（圖5）。
早期癌癥檢測
液體活檢的優(yōu)勢是通過對其他方面健康、無癥狀的人進行簡單的血液檢測，就可能檢出早期癌癥。目前尚無成熟的技術可實現(xiàn)這一目標，但這種方法需要具有較高的靈敏度（以檢出由癌前病變或早期癌釋放的痕量cfDNA或其他物質），并且還需要具有較高的特異度（以減少接受篩查的大規(guī)模未患病人群中的假陽性結果）。
其他難題使這項工作復雜化。首先，由于許多類型的癌具有KRAS、BRAF或TP53等基因的共同突變，因此在獲得陽性的液體活檢結果之后，可能難以將癌定位于特定器官。此外，良性病變可能具有與癌相同的突變，并且良性病變的cfDNA也可能脫落，進入血液循環(huán)。實際上，良性痣可能具有見于晚期癌癥的相同BRAF突變。在cfDNA中可檢出的突變也可以源自骨髓中異常且通常是良性的克隆群，通過稱為CHIP（不確定潛能的克隆性造血）的過程產生。CHIP的發(fā)生頻率隨著年齡的增長呈指數增長，70歲以上人群中的發(fā)生率超過10%。所以CHIP是cfDNA中可檢出的多種突變的常見來源，對這種方法構成了重大挑戰(zhàn)。因此，正在探索單純cfDNA突變檢測以外的其他方法——包括腫瘤相關病毒序列（例如在與EB病毒[EBV]感染和人乳頭瘤病毒感染相關的腫瘤中）和DNA甲基化變化——用于早期檢測。
最近的研究表明，液體活檢可用于早期檢出癌癥。Cohen等開發(fā)了一種篩查方法，將cfDNA中的突變檢測與循環(huán)蛋白標志物結合，稱為CancerSEEK。在1,005例患8種常見類型腫瘤的非轉移性、臨床可檢出腫瘤的患者中，檢測結果為陽性的患者比例中位數為70%，靈敏度范圍為69%～98%?？傮w特異度超過99%，812例健康對照中只有7例的檢測結果呈陽性。此外，使用有監(jiān)督的機器學習，在83%的病例中，研究者利用檢出的突變和蛋白譜將癌癥定位到其原發(fā)部位。
雖然這些結果令人鼓舞，但在無癥狀患者組成的這一更具代表性的篩查人群中進行評估至關重要。雖然需要進一步改進液體活檢篩查方法并在前瞻性臨床試驗中進行驗證，但作為早期檢測工具的cfDNA分析為癌癥醫(yī)學提供了潛在的變革性進展。
