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ctDNA&cfDNA&CTC那点事儿——临床应用篇

首页 » 研究 » 组学 2015-10-27 第一预防 赞(3)
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导读
有研究已经证实,肿瘤患者外周血中的cfDNA总量,要高于健康人。通过这一点,虽然不能武断的说cfDNA能成为肿瘤标志物,但是cfDNA的含量增多,能起到一个较好的提示作用,作为一个初筛的手段。
1.关于cfDNA的事儿
Q1:外周血中的cfDNA的含量,说明什么?
A:有研究已经证实,肿瘤患者外周血中的cfDNA总量,要高于健康人。通过这一点,虽然不能武断的说cfDNA能成为肿瘤标志物,但是cfDNA的含量增多,能起到一个较好的提示作用,作为一个初筛的手段。
Q2:基于cfDNA的液态活检(对于肿瘤来说既是ctDNA),是否只应用于肿瘤?
A:尽管ctDNA在肿瘤诊疗中的应用是当下cfDNA最广泛,研究最深入的分支。但是,cfDNA作为液态活检,不只是局限于肿瘤学。例如,有研究报道对于接受器官移植手术的病人,可以通过监测术后外周血中具有捐献者基因特征,片段化的cfDNA含量变化,来评估移植器官的排斥情况。
2.关于ctDNA的事儿
Q1:ctDNA能够检测到哪些遗传变异情况?
A:ctDNA中能够检测到的遗传变异信息非常丰富,从简单的点突变和indel到复杂的结构变异(structural variation),甚至染色体拷贝数变异都能够检测到。在表观遗传层面,ctDNA中可以检测到基因启动子区的甲基化。在细胞器遗传物质层面,ctDNA中可检测线粒体DNA(mtDNA)的变异情况。
Q2:是否所有的肿瘤都会产生ctDNA,且能够在外周血中被检测到?
A:因为ctDNA主要是死亡的肿瘤细胞破裂后所释放出来的、片段化的基因组DNA。理论上,所有的肿瘤都会产生ctDNA。但是,ctDNA的检出率是高度依赖于肿瘤发展阶段、肿瘤类型和检测手段这三个重要因素。
肿瘤发展阶段上,ctDNA含量通常在晚期或转移性肿瘤中较高,而在早期或局限性肿瘤中含量较低。肿瘤类型上,有研究表明ctDNA在原发性脑肿瘤(如胶质瘤),肾癌,前列腺癌和甲状腺癌中含量较低(晚期肿瘤中检出率<50%)。检测手段上,数字PCR和BEAMing系统的灵敏度是最高的,在肿瘤早期也有较高的检出率,而同期高通量检测手段(多基因靶向测序或外显子测序)检出率较低。
Q3:为什么原发性脑肿瘤(如胶质瘤)外周血中的ctDNA含量最低?
A:目前认为,主要是因为血脑屏障的阻碍,使得原发性脑肿瘤的ctDNA较难进入到外周血中。作为一种替代方式,有研究表明对于原发性脑肿瘤,可通过脑脊液来检测ctDNA的特征。
Q4:外周血中的ctDNA,能否作为肿瘤诊断的标志物?
A:目前有研究支持ctDNA在作为肿瘤诊断标志物上具有巨大的潜力。在ctDNA在用于诊断方向时,多选取该种肿瘤的频发突变基因作为标志物。但在看到其高特异性的同时,应清楚地认识到其灵敏度有限。因此,ctDNA诊断应用的同时,也要密切结合其他传统诊断的方法。
Q5:外周血中的ctDNA,能否作为肿瘤预后的标志物?
A:外周血中的ctDNA,无论是量,还是特定的基因突变类型(例如KRAS等)都可以作为肿瘤预后的标志物。研究的趋势倾向于,使用肿瘤特异性突变特征(包括突变类型和拷贝数)的变化,作为肿瘤预后的标志物。
Q6:外周血中的ctDNA,能否用来预测治疗效果?
A:外周血中的ctDNA能够用来预测药物治疗的效果,这也是ctDNA作为肿瘤监测应用非常重要的一个方面。它的预测效能主要通过两个方面来体现,一个是肿瘤特异性突变拷贝数的变化,这种变化反映了肿瘤负荷对药物治疗的响应程度;另一个是肿瘤突变类型(主要是指耐药突变)的演化,这种变化反映了肿瘤内部耐药克隆筛选的进程,这将直接导至药物失效。
3.关于CTC的事儿
Q1:CTC的哪些信息可用于临床检测?
A:我们通常通过以下几方面来评估CTC:
1、CTC计数:对标准取样体积中包含的细胞数目进行计数(CellSearch平台的标准取样体积为7.5ml)。
2、CTC抗原特征:通过对CTC上特定肿瘤相关抗原染色(如Her2等)。
3、CTC基因组信息:对CTC上的肿瘤突变(单细胞测序),染色体异常(荧光原位杂交)等。
随着CTC分离和单细胞检测技术的飞速发展,未来可能了解更多关于CTC单细胞的RNA信息(包括mRNA,miRNA和lncRNA),以及CTC活细胞的功能,例如细胞迁移能力,细胞分泌特定因子情况。
Q2:目前通过FDA认证的CTC临床应用有哪些?
A:目前FDA认证的CTC应用,主要是指通过CellSearch平台的CTC计数来辅助评估转移性乳腺癌、转移性前列腺癌和转移性结直肠癌的疾病进展,主要包含以下几个方面:
1、接受化疗的癌症患者基线的CTC数量(Cut-off值:乳腺癌/前列腺癌是5个CTC/7.5ml血,结直肠癌是3个CTC细胞/7.5ml血),可预测治疗后无进展生存时间和总生存时间,以此作为患者是否需要接受辅助化疗的参考;
2、接受化疗的癌症患者CTC的数量变化,可预测治疗后的无进展生存时间和总生存时间,以此作为肿瘤进展、转移复发风险评估的参考;
3、接受化疗的癌症患者CTC数量,可用于实时反映肿瘤负荷,以此作为肿瘤药物耐药性的监测。
Q3:CTC能否用于肿瘤早期筛查/诊断?
A:有研究探索CTC在肿瘤高危群体中早期筛查/诊断中的应用价值(如肺癌、胰腺癌)。结果提示,在极少数肿瘤高危人群中的确能够检测出CTC,能够很准确地提示肿瘤的发生,并且远早于影像学证据。
CTC在肿瘤早期筛查/诊断中的难点在于:
1、CTC在肿瘤患者外周血中含量很低,在癌前病变或肿瘤早期数目更加稀少。这对应用于肿瘤早期筛查/诊断的CTC检测技术,提出了更高的要求。因此,相关研究较多地采用CTC检出率较高的技术(例如阴性富集策略,微流体检测策略)。而CellSearch平台,较少地在应用于该方向(良性肿瘤检出率基本为0)。
2、CTC应用于肿瘤早筛,较多的基于特定类型肿瘤的高危人群(例如慢性阻塞性肺病和肺癌)开展分析和相应推论。但就检测到CTC所选取的特征值(如数量,CD45抗原阴性,EpCAM阳性,特定肿瘤基因突变等),只能推断这种细胞可能是恶性肿瘤细胞,而不能进一步确诊为何种肿瘤细胞。未来的研究,应进一步完善单细胞水平上肿瘤类型的区别性诊断方案(例如肿瘤特异性抗原染色)。
Q4:CTC能否能够应用于靶向治疗药物的疗效预测及监测?
A:在乳腺癌CTC相关的临床研究中,大部分结果支持CTC计数(Cut-off值为5)在各种亚型(组织学或免疫组织化学诊断,包括Her2阳性,三阴等亚型)中均与病人的预后密切相关。这种相关性与患者选择的治疗方式无关,无论是靶向治疗还是传统化疗。
(转化医学网360zhyx.com)
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