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)量和多樣性至關重要。
主要結果
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（克隆）還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。
該領域之前的研究主要側重于應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。
這項研究預示著未來檢測技術的發(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。
