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細(xì)說ctDNA,,癌癥散落在血液的指紋密碼

 解螺旋 2020-08-27

 作者:聯(lián)川生物(轉(zhuǎn)載請注:解螺旋·醫(yī)生科研助手)

在機(jī)體這個和諧的大家庭中,,幾乎所有細(xì)胞都在各司其職,共創(chuàng)美好未來,。卻只有腫瘤君這個視死如歸的ISIS,,誓要與主人同歸于盡。因而,,與腫瘤君的戰(zhàn)役一直都在如火如荼的進(jìn)行著,。眾所周知,腫瘤君之所以難纏,,多是因其余孽難除,,“春風(fēng)吹又生”??墒窃凇皞刹毂币后w活檢(Liquid Biopsy)的追蹤下,,腫瘤君一切的蛛絲馬跡都無所遁形,有助我們趁早將不安定因素地給扼殺在搖籃之中,。

話說,,每一個細(xì)胞核的DNA都有一顆不安于室的心,“世界這么大,,我要去看看”這句話如同魔咒一般,,不斷引誘著向往自由的DNA走出家門,所以DNA一有機(jī)會就會搭著血液的順風(fēng)車出來逛逛,,而這種四處游蕩的DNA浪子就是所謂的cfDNA(cell-free DNA),。

顯然,在肆意妄為這種事情上,,腫瘤自是不會屈居人后的,。腫瘤DNA(ctDNA)四處走家串戶那是常有的事,有時也會開著自家專車(外泌體)來個瀟灑走一回,,更有甚者竟會拖家?guī)Э冢ㄑh(huán)腫瘤細(xì)胞CTC)的在外逍遙,。

腫瘤細(xì)胞狂妄招搖的模樣,終于成功引起了“偵察兵”液體活檢的注意,,為了準(zhǔn)確揪出隱藏于平民(正常細(xì)胞)中的包藏禍心之人(腫瘤細(xì)胞),,早已實(shí)現(xiàn)腫瘤特異性基因突變的識別的現(xiàn)代化武器配備。

再捕獲ctDNA并對其進(jìn)行嚴(yán)加拷問后,,才發(fā)現(xiàn)所謂追求自由那都是假象,,ctDNA竟是無家可歸的“傷心人”,比如有的ctDNA是被腫瘤細(xì)胞驅(qū)趕出來的(分泌),有的則是真正的“家破人亡”(凋亡/壞死),。

起初在流浪的路上,,還有好基友(核小體)相陪,但好景不長在,,基友離開后(被降解)了,,經(jīng)過2h顛沛流離生活的ctDNA(166bp)也舍命陪君子去了。

腫瘤患者ctDNA分布圖

但繼續(xù)追本溯源后,,有驚人發(fā)現(xiàn),,原來ctDNA就是腫瘤細(xì)胞留在血液中的指紋,其含量與腫瘤進(jìn)展,、藥物療效,、轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)等休戚相關(guān),,尤其腫瘤惡性程度越高,,ctDNA特有突變的頻率就越高。

不同分期癌癥的ctDNA檢出情況

另外,,ctDNA之所以獨(dú)特是因?yàn)槟[瘤的異質(zhì)性(同一個腫瘤的不同部位基因組是有差異的,,同一個病人的原發(fā)癌和轉(zhuǎn)移癌基因組也是有差異的),血液中ctDNA可以說是腫瘤殘骸的聚集地,,因而,,ctDNA也比單獨(dú)一塊腫瘤組織有更好的代表性。

接下來,,只要順藤摸瓜,,就可追查到大Boss——腫瘤君,并分析其各項(xiàng)特征,,從而為消滅該反派提供不可或缺的信息,,比如腫瘤藥物靶點(diǎn)信息等。

正所謂釣魚不如一網(wǎng)盡掃,,偵察兵們?nèi)鲩_了一張大網(wǎng)并期冀能將ctDNA一網(wǎng)打盡,。可無奈狡兔三窟,,不是我軍無能,,實(shí)在是敵人太狡猾。ctDNA身形極其微小,,且其含量依據(jù)腫瘤的嚴(yán)重程度不等,,尤其在腫瘤早期,含量會低到0.1%甚至以下,,很難抓到,。

其次,即使抓到,,ctDNA非常擅于偽裝,,與正常DNA片段差異很小,,可以藏匿在眾多正常DNA片段中,難以辨別,。

但是趁早將ctDNA逮捕歸案是偵察兵們職責(zé)所在,,只能十八般武藝齊齊上陣,務(wù)必要做到靶向出擊,,一擊必中,。

常見ctDNA檢測技術(shù)及檢測內(nèi)容

正所謂高手過招,刀光劍影,、寒光四射,。但若論天下兵器誰能笑傲江湖,則又以下四件最為強(qiáng)悍,,可謂鋒芒畢露,,所到之處ctDNA無不繳械投降。

#1:“倚天劍”——數(shù)字PCR(Digital PCR)

#2:“屠龍刀”——BEAMing技術(shù)

#3:“打狗棒”——標(biāo)記擴(kuò)增深度測序(TAM-Seq)

#4:“玄鐵重劍”——癌癥個體化深度測序 (CAPP-Seq)

總之,,給我一滴血,,腫瘤跑不了。液體活檢已然成為捕獲腫瘤的大名鼎鼎的神探,,而且還可以減少組織活檢給患者帶來的疼痛及風(fēng)險,。

同時,也正是這種無創(chuàng)性,、準(zhǔn)確性,、動態(tài)性及可行性使得該技術(shù)榮登MIT Technology Review2015年度十大突破技術(shù)榜。

其實(shí),,原本ctDNA,、CTC和外秘體(exosome)在液體活檢領(lǐng)域中是呈三足鼎立之勢的,每一個方向都有各自的特征及優(yōu)缺點(diǎn),。

但近年來,,ctDNA檢測技術(shù)發(fā)展勢頭兇猛,竟有獨(dú)占鰲頭之勢,。而這完全依賴于逐漸成熟的靶向藥物基因檢測技術(shù)以及高通量測序技術(shù)才得以快速超車,。

也許以后,只需要通過ctDNA的甲基化就可追溯腫瘤位置,;

又或許,,通過全基因組測序即可了解個體化的腫瘤標(biāo)志物。

ctDNA液體活檢在臨床精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域的嶄露頭角,,也正是2016年國家發(fā)展改革委將基因檢測技術(shù)被列為國家發(fā)展戰(zhàn)略,,并將在全國建設(shè)30個基因檢測技術(shù)應(yīng)用示范中心的真正原因。


希望在不遠(yuǎn)的將來,真能做到不為“癌”所困,。

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