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2015
03-10

【ctDNA】癌症“指纹”系列之血液中的宝藏

【ctDNA】癌症“指纹”系列之血液中的宝藏

《ASCO年度报告:2015临床肿瘤学进展》中,液体活检技术被列为肿瘤治疗领域下一个十年趋势之一。ctDNA作为液体活检的首选已逐渐从科研走向临床。而欧盟批准将ctDNA检测用于易瑞沙的伴随诊断则更是标志着ctDNA临床应用的大规模实现。

  那么什么是ctDNA?它来自哪里?有什么特点?ctDNA可以为肿瘤治疗提供哪些帮助呢?本专题将从基础研究出发,结合最新的临床实践,以一个专题的形式为您构建ctDNA的全景图,让您更好的了解这项前途无限的新兴技术。

  我们去医院看病,最常见的检查项目大概就是血常规检测了。血液循环系统就像是人体的交通系统,负责运输各类物质(如氧气、糖类、脂类)等,这些物质的变化, 例如血糖含量的升高和血脂含量的升高,往往就是我们身体欠佳的指征。一些血液中的分子标志物已经被应用于一些疾病的诊断,如谷丙转氨酶用于肝炎的诊断,白细胞数目用于判断炎症等等。

  在血液中,同时也存在着多种核酸分子,DNA、mRNA、miRNA、病毒DNA,核小体等等。对于医学来说,这些核酸分子就像尚未被开发的宝藏,埋藏着人体的秘密。1997年,香港中文大学的卢煜明教授发现孕妇外周血中存在着胎儿的游离DNA,从而开创了无创产前诊断(NIFTY)的新时代。可是,你知道 吗?循环肿瘤DNA的发现,还要早于胎儿游离DNA。

ctDNA(circulating tumor DNA),即循环肿瘤DNA,从字面意思来讲,指的是由肿瘤细胞释放到血液循环系统中的DNA。但是在了解ctDNA之前,我们要知道另一个与之相关的概念——cfDNA。cfDNA(cellfree DNA),或者叫血浆游离DNA,是血浆中游离存在的DNA,它们有的来自于正常细胞,有的来自于异常细胞(如肿瘤细胞),还有部分来自于我们外部(如病 毒DNA)。

  早在1947年,比DNA双螺旋结构发现还早6年的时候,Mandel和Metais就发现血浆中存在游离的核酸分子;1977年,Leon等人发现,肿瘤患者的血浆游离DNA水平要明显高于健康人群;可是,又过了17年,人们才发现这种携带了突变信息的循环DNA是肿瘤的标志。人们逐渐明白,cfDNA中 携带肿瘤特有突变的那一小部分DNA,确确实实是由肿瘤细胞释放出来的,ctDNA的研究终于与肿瘤关联起来。

  为什么肿瘤细胞会将DNA释放到血液中呢?科学家给出了三种主要的解释:1、来自于坏死的肿瘤细胞;2、来自于凋亡的肿瘤细胞;3、来自于肿瘤细胞分泌的外排体。但是还有一些问题尚未明确,如循环肿瘤细胞是否也释放了部分ctDNA,这三种来源对于ctDNA的贡献比例是怎样的等等。

CTDNA-

  但是有一点是比较明确的:cfDNA并不是一整条或者随机的进入血液的,它们有自己的载体——核小体。核小体以单个、双联或者三联的形式进入血液,并逐步分解——有研究显示cfDNA的半衰期只有2个小时。缠绕在每个组蛋白上面的DNA约166bp,因此大部分的cfDNA长度都在166bp左右,癌症患者 的DNA片段分布图也证明了这一点。

CTDNA-2

ctDNA如 此有趣,就像是肿瘤细胞留在血液中的指纹,让我们有可能仅仅凭借一管血,就可以追查癌症的真凶,分析它的各项特征,从而为消灭这个凶手提供不可或缺的信 息。那么,我们能从ctDNA中得到哪些肿瘤的信息呢?ctDNA和肿瘤细胞又有怎样的故事呢?请关注下期内容——《散落的信息密码》。

(转化医学网360zhyx.com)作者:段楠


【ctDNA】癌症“指纹”系列之血液中的宝藏》有 2 条评论

  1. dulunar 说:

    这个后面到底是cfDNA还是ctDNA的特点,就是160bp这个地方~

    • zhengqi 说:

      cfDNA和ctDNA在物理片段上是一致的,没有区别。只是来源于肿瘤细胞的ctDNA可能带有somatic SNV等变异。

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