灵敏的新型癌症血液检测

翻译：陈振翀

来源：中国数字科技馆

人类结肠癌细胞。 （图片来源：美国国家癌症研究院癌症研究中心）

根据剑桥大学领导的一项新研究，一种分析癌症患者血液以寻找疾病证据的新方法，可能比目前的方法灵敏十倍。

在未来几年内，这种方法和基于这种方法的其他方法能带来更准确的检测结果，更好地评估患者在治疗后复发的可能性，并可能开发出家庭针刺式血液检测方法，以便监测病人的情况。这项研究由英国癌症研究所（Cancer Research UK）资助，其结果刊登在《科学·转化医学》（Science Translational Medicine）杂志。

这项技术利用对患者肿瘤的个性化基因检测，在血液样本中搜寻循环肿瘤DNA（circulating tumor DNA，ctDNA）——由肿瘤细胞释放进入血液的DNA——中数百种不同的基因突变。

研究团队结合新方法分析这些数据，去除背景噪声并增强信号，能将灵敏度提升至这一水平：在某些情况下，可在一百万片DNA中发现一个变异的DNA分子。这比目前的方法大约高出十倍。

英国剑桥癌症研究所（the Cancer Research UK Cambridge Institute）高级组长、主导这项研究的Nitzan Rosenfeld博士说：“个性化检测正在进行临床实验，它能检测癌症是否还存在，或者更早发现癌症是否复发。”

“尽管临床应用还需几年，但我们的研究展示了该方法被推向极致时可能出现的情况。它表明，近年来我们所接受的有关ctDNA检测的灵敏度水平可大幅提高。目前它还处于实验阶段，但技术正在迅速发展，在不久的将来，具有这种灵敏度的测试可能会对患者产生真正的影响。”

检测样本血液中的ctDNA被称为液体活检。它使医生在无需实施侵入性手术的情况下，了解更多关于患者癌症的信息。这项技术对于监测癌症患者十分重要，尤其那些接受了治疗的患者，因为这可作为一项指标，指示治疗是否成功或癌症是否可能复发。在某些情况下，其他类型的检测可在症状出现或扫描显现前便查明一些癌症。

目前，检测方法的灵敏度取决于是否有足够多的DNA变异片段，无论是相对于背景DNA还是绝对数量。当ctDNA数量较少时，即便患者体内有会导致复发的癌症残余，检测结果也可能呈阴性。

单个肿瘤会包含能导致癌症形成的许多不同变异。虽然其中一些变异在某些癌症类型中是已知的，如肺癌的EGRF，但肿瘤的整体突变集却因人而异。通过分析个体肿瘤的基因构成并针对一组变异进行个性化检测，液体活检监测癌症可以变得更加准确。

直到最近，这些个性化的液体活检已能在血液中搜寻突变，少则10到20个变异，最多达到100个。对一管血液材料检测ctDNA的灵敏度水平可达每30,000个DNA中找到一个变异分子。

新方法能在每份血液样本里寻找成百上千个变异，常规情况下，能够达到每100,000个中找到一个变异分子的灵敏度，而最佳情况下，能达到百万分之一的水平。

研究人员将传统的液体活检方法比作“大海捞针”。这项新方法利用个性化基因图谱搜寻多种不同变异，而非一种。新方法增加了能被发现的“针”的数量，提高了成功概率。

他们还认为，“海”本身可以缩小；因为这项研究所开发的方法可能意味着，使测试有效所需的血液量会越来越少。最终，测试会发展到只要一滴血就能送实验室分析的程度，而患者可在家中完成取血过程。这不仅会减少患者去医院的次数，还能让患者得到更频繁的监测。

研究团队和合作者研究了来自105位癌症患者的样本，在五种不同癌症类型的小样本患者上测试了这种方法，包括早期和晚期癌症。

这种方法显示出优异的结果，能高灵敏度地检测晚期乳腺癌、晚期黑色素瘤、胶质母细胞瘤患者的ctDNA，其中胶质母细胞瘤是众所周知的难以在血液中检测。此外，还能检测早期疾病患者的ctDNA，而这些患者血液中的ctDNA水平更低，难以发现。这其中包括肺癌或乳腺癌患者，以及已接受手术治疗的早期黑色素瘤患者，使检测难上加难。

在英国癌症研究所资助的正在进行的研究中，研究团队和合作者计划用这种方法检测癌症高风险个体的ctDNA水平，以帮助改进未来的癌症早期检测。