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(jìn)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(wǎng)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(guān)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(tuán)認(rèn)定4項欺詐罪名成立，其可能面臨長達(dá)20年的監(jiān)禁。霍爾姆斯因其過人魅力和與蘋果創(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(nèi)游離DNA（cfDNA）的液體活檢，正迅速成為標(biāo)準(zhǔn)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(guān)于腫瘤異質(zhì)性的新認(rèn)識以及癌癥檢測和監(jiān)測的有用工具。
《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》（NEJM）曾發(fā)表綜述《游離DNA分析在癌癥治療中的應(yīng)用》，總結(jié)cfDNA分析在癌癥診治中的應(yīng)用。我們在此介紹其主要內(nèi)容。閱讀全文翻譯，請訪問《NEJM醫(yī)學(xué)前沿》APP、官網(wǎng)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(nèi)的cfDNA分析，但該術(shù)語還包括從血液或其他體液中分離來自腫瘤的物質(zhì)（例如DNA、RNA，甚至完整細(xì)胞）并進(jìn)行分析。例如，完整的循環(huán)腫瘤細(xì)胞以低頻率進(jìn)入血流（在轉(zhuǎn)移癌患者中通常每毫升血液有＜10個循環(huán)腫瘤細(xì)胞）。腫瘤細(xì)胞還向血流內(nèi)釋放被稱為外泌體（exosome）的亞細(xì)胞顆粒，或者說細(xì)胞外膜包裹的囊泡，外泌體含有腫瘤特異性蛋白質(zhì)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(zhì)（包括cfDNA）。
血漿來源的cfDNA
目前認(rèn)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(yīng)核小體相關(guān)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(xì)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(yīng)激條件下（包括運(yùn)動、炎癥、手術(shù)或組織損傷），cfDNA水平可能增加。
在癌癥患者中，從腫瘤細(xì)胞釋放的cfDNA通常被稱為循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA），僅構(gòu)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(fù)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(xué)差異或細(xì)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(nèi)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(shù)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(shù)（例如BEAMing或液滴數(shù)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(jìn)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(yīng)的限制。因此，結(jié)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(jìn)行標(biāo)記）和錯誤抑制算法的改良方法改進(jìn)了檢測限。
臨床應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)腫瘤活檢的風(fēng)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(zhì)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(xué)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(guān)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?；谏贁?shù)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(jìn)化可產(chǎn)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(guān)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(jié)果，仍然是一項重要挑戰(zhàn)。
雖然這些數(shù)據(jù)提示cfDNA檢測可能是腫瘤活檢這一標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。腫瘤活檢可提供組織學(xué)解釋和基于非DNA改變（例如激素受體或其他蛋白質(zhì)的表達(dá)）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(zhuǎn)移癌患者的ctDNA可能不夠從血漿獲得突變譜，這些數(shù)值因腫瘤類型和腫瘤負(fù)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(chǎn)出，但隨著ctDNA比例接近當(dāng)前技術(shù)的檢測限，對關(guān)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(biāo)準(zhǔn)腫瘤活檢產(chǎn)生的材料不足以進(jìn)行臨床測序的患者，而多達(dá)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(fù)有創(chuàng)活檢的替代方案，并且可能揭示對治療有指導(dǎo)意義的突變，指導(dǎo)這些患者的治療決策。技術(shù)進(jìn)步可能使得相對罕見的異常cfDNA檢測變得更快、費(fèi)用更低，可以識別對治療有指導(dǎo)意義的突變并預(yù)測緩解的可能性（例如，存在微衛(wèi)星不穩(wěn)定性可預(yù)測對T細(xì)胞檢查點抑制產(chǎn)生應(yīng)答）。
對于一線或多線治療后的重復(fù)或連續(xù)檢測，微創(chuàng)cfDNA分析與重復(fù)有創(chuàng)腫瘤活檢相比有許多明顯的優(yōu)勢，重復(fù)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(dǎo)致獲得性耐藥的新發(fā)遺傳改變，進(jìn)而采用新一代療法進(jìn)行靶向治療。
治療應(yīng)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(fù)荷和治療應(yīng)答變化密切相關(guān)。與目前臨床應(yīng)用中許多標(biāo)準(zhǔn)血清腫瘤標(biāo)志物（例如癌胚抗原[CEA]和癌抗原125 [CA 12-5]，半衰期為數(shù)日至數(shù)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(yīng)答的實時腫瘤負(fù)荷非常有利。許多標(biāo)準(zhǔn)臨床腫瘤標(biāo)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(xì)胞都存在的改變）可以在血漿中高靈敏度地進(jìn)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(xì)胞死亡導(dǎo)致ctDNA釋放增加。然而，在治療開始后的1～2周內(nèi)，對治療有應(yīng)答患者的ctDNA水平急劇下降。
實際上，一些研究提示，在預(yù)測治療應(yīng)答情況方面，ctDNA的變化可能優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)腫瘤標(biāo)志物。此外，ctDNA水平升高可能發(fā)生在放射學(xué)進(jìn)展之前數(shù)周至數(shù)月。因此，由于cfDNA監(jiān)測技術(shù)日益普及，并且具有高成本效益，它們在檢測應(yīng)答或進(jìn)展的早期證據(jù)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(zhì)性的監(jiān)測
精準(zhǔn)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(yù)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(dǎo)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(guān)鍵優(yōu)勢是能夠發(fā)現(xiàn)與耐藥相關(guān)的分子異質(zhì)性（圖4）。
治療可能對大多數(shù)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用，但可能會出現(xiàn)耐藥亞群的生長，導(dǎo)致克隆豐度的動態(tài)變化，最終導(dǎo)致疾病進(jìn)展。在疾病進(jìn)展期間獲得的單個腫瘤活檢標(biāo)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(jī)制的后續(xù)治療可能導(dǎo)致混合的臨床應(yīng)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(jī)制，并監(jiān)測治療期間的克隆動態(tài)?？寺「淖儯ù嬖谟谠寄[瘤克隆中，并因此存在于所有細(xì)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(jié)合多個腫瘤活檢或尸檢標(biāo)本的研究已經(jīng)表明，多個獨特的耐藥改變經(jīng)常在個體患者的不同轉(zhuǎn)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(jié)果，靶向單一耐藥機(jī)制可能導(dǎo)致混合的臨床應(yīng)答，這是由于活檢標(biāo)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(dǎo)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(kuò)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(biāo)準(zhǔn)臨床管理，有可能成為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的寶貴工具。
術(shù)后殘留病變的檢測
在cfDNA分析最具變革性的潛在應(yīng)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(shù)或輔助治療后腫瘤復(fù)發(fā)的檢測。通常，可以治愈實體瘤的主要手段是手術(shù)切除。如果術(shù)后有腫瘤細(xì)胞殘留，則可導(dǎo)致腫瘤最終復(fù)發(fā)。在高?；颊咧?，輔助化療可以降低復(fù)發(fā)風(fēng)險。然而，目前無法在術(shù)后立即確定哪些患者有殘留病變，哪些患者的疾病已經(jīng)治愈。我們在特定情況下（例如臨床風(fēng)險低且沒有淋巴結(jié)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移證據(jù)的Ⅱ期結(jié)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(fù)發(fā)。檢測術(shù)后殘留病變的有效方法可以使已經(jīng)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(guān)鍵研究表明，術(shù)后在cfDNA中檢出腫瘤特異性突變可以預(yù)測乳腺癌、肺癌和胰腺癌的殘留病變和腫瘤復(fù)發(fā)。這種方法有可能成為癌癥患者術(shù)后管理的關(guān)鍵工具，但需要在前瞻性臨床試驗中進(jìn)行檢驗，以評估術(shù)后殘留ctDNA檢測在指導(dǎo)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(jìn)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(shù)可實現(xiàn)這一目標(biāo)，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(zhì)），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(jié)果）。
其他難題使這項工作復(fù)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(jié)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(jìn)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(chǎn)生。CHIP的發(fā)生頻率隨著年齡的增長呈指數(shù)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(gòu)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(guān)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(guān)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(biāo)志物結(jié)合，稱為CancerSEEK。在1,005例患8種常見類型腫瘤的非轉(zhuǎn)移性、臨床可檢出腫瘤的患者中，檢測結(jié)果為陽性的患者比例中位數(shù)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(jié)果呈陽性。此外，使用有監(jiān)督的機(jī)器學(xué)習(xí)，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(jié)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(jìn)行評估至關(guān)重要。雖然需要進(jìn)一步改進(jìn)液體活檢篩查方法并在前瞻性臨床試驗中進(jìn)行驗證，但作為早期檢測工具的cfDNA分析為癌癥醫(yī)學(xué)提供了潛在的變革性進(jìn)展。
