循環(huán)腫瘤DNA是一個用于描述腫瘤細胞體細胞DNA經(jīng)脫落或者當細胞凋亡后釋放進入血液循環(huán)系統(tǒng)的遺傳物質(zhì)細小碎片的術(shù)語。為了建立來源于循環(huán)腫瘤DNA的整個腫瘤基因組藍圖，科學(xué)家們“讀取”每一個小片段，然后像解謎題一樣把它們拼湊起來。在血液中，循環(huán)腫瘤DNA僅是整個游離DNA的一個小子集，因為大多數(shù)循環(huán)基因物質(zhì)片段來源于正常細胞。
在一項納入124例晚期乳腺癌、肺癌和前列腺癌的研究中，一種新的、高強度基因組測序方法在檢出循環(huán)腫瘤DNA方面效率較高。在89%的患者中，腫瘤中出現(xiàn)≥1個的基因變異，該方法在血液中也能檢出?？傮w而言，在腫瘤樣本中發(fā)現(xiàn)的627個（73%）基因變異，通過這種方法在血液樣本中也能發(fā)現(xiàn)。
這種創(chuàng)新的方法——采用高強度測序從血液中的循環(huán)腫瘤DNA上檢出癌癥——預(yù)示著早期癌癥檢出的未來檢測方向。
這項研究中采用的高強度測序方法有廣度和深度的獨特組合，可以掃描基因組非常廣泛的區(qū)域（508個基因和超過200萬個堿基對或堿基核苷酸，例如A、T、C和G），而且準確性高（每個基因組區(qū)域會被讀取60000次），產(chǎn)生的數(shù)據(jù)比其他測序方法多100多倍。這些巨大的數(shù)據(jù)將有助于開發(fā)一種血液檢查來盡早檢出癌癥。
然而，不同于液體活檢，包括商業(yè)檢查，這種方法僅在已經(jīng)確診的癌癥患者中檢查相對一小部分基因組，以用于監(jiān)測病變或者檢查與藥物或臨床試驗相關(guān)的變化。
主要研究
研究人員前瞻性地收集了161例轉(zhuǎn)移性乳腺癌、非小細胞肺癌（NSCLC）或者去勢前列腺癌患者的血液和組織樣本。37例患者因為腫瘤或者游離DNA樣本基因分析結(jié)果不可用而被排除。124例患者可用于一致性分析，研究人員將腫瘤基因變異與那些來自血液樣本的循環(huán)腫瘤DNA進行了比較。
腫瘤組織采用MSK-IMPACT™進行分析，一種410個基因診斷性檢查，可以提供與患者癌癥相關(guān)的詳細基因信息。在每個血液樣本中，研究人員將血漿、血液液體部分從血細胞分離。游離DNA分別從血漿和白細胞基因組提取，然后用高強度、508-基因測序分析進行測序。
患者的腫瘤可能有各種各樣地基因變異；同一個腫瘤的不同部位變異就有所不同，以及腫瘤擴散到機體的不同位置也有所差異。由于這些原因，非常廣泛基因組區(qū)域地測序?qū)ψR別腫瘤基因變異的數(shù)量和多樣性至關(guān)重要。
主要結(jié)果
在89%的患者中，腫瘤中出現(xiàn)≥1個的基因變異，也可以在血液中檢出（97%的轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者，85%的NSCLC患者，和84%的轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者）?？傮w而言，包括出現(xiàn)在大多數(shù)細胞的所有基因變異，不僅包括所有腫瘤細胞（克?。┻€有那些來自腫瘤組織僅出現(xiàn)在癌癥細胞子集（亞克?。┑淖儺?，研究人員在組織樣本中一共檢出864個基因變異，覆蓋三種癌癥類型，其中627個變異也在血液中發(fā)現(xiàn)。
重要的是，之前沒有來自腫瘤組織分析的相關(guān)知識，76%的突變在組織中檢測到，也可以在血液中檢出。
下一步計劃
這項研究中的高強度測序方法是一個研究平臺，不僅可用于患者。為了理解目前這類分析的性能和潛力，研究人員首次在晚期癌癥進行試驗。
評論
ASCO專家John Heymach認為：“我們一直觀察與有關(guān)循環(huán)腫瘤DNA分析有用的報告。該項研究向成為成熟的早期腫瘤檢出技術(shù)方向邁出了重要一步。”
首席研究作者Pedram Razavi教授指出：我們的研究結(jié)果顯示，高強度循環(huán)腫瘤DNA測序是可能的，會為臨床決策提供寶貴的信息，而且不需要任何腫瘤組織樣本。這項研究也是研發(fā)血液檢查用于早期癌癥檢出的重要一步。
該領(lǐng)域之前的研究主要側(cè)重于應(yīng)用來自腫瘤組織測序的知識來識別特定編譯尋找循環(huán)腫瘤DNA。報道的這項研究的方法允許我們通過基因組部分來檢出循環(huán)腫瘤DNA變異而不需要腫瘤組織提供信息。雖然針對一小部分癌癥基因的循環(huán)腫瘤DNA檢查已經(jīng)用于常規(guī)實踐來指導(dǎo)治療，這種高強度測序方法通過覆蓋更多的癌癥基因數(shù)量，能夠用于早期癌癥檢出。
這項研究預(yù)示著未來檢測技術(shù)的發(fā)展，最終血液檢查將用于早期癌癥檢出。在接受癌癥篩查的患者中，腫瘤組織不可獲得，但是可以通過檢測循環(huán)腫瘤DNA變化，而不需要組織分析結(jié)果。
“尋找血液腫瘤DNA就像大海撈針一樣。每100個DNA片段，只有一個來自于腫瘤，剩下的來源于正常細胞，主要是骨髓細胞。我們合并游離DNA和白細胞DNA的分析可以更靈敏地確認腫瘤DNA，深度測序也有助于發(fā)現(xiàn)罕見腫瘤DNA片段。”Razavi教授最后說道。
