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液体活检之我见

2017-12-04 来源:转化医学网  标签: 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要:与来源组织具有高度的一致性,可以充分反映肿瘤的真实状态

   液体活检主要是与传统的组织活检相对应,其主要是运用外周血液样本替代肿瘤组织进行病理学、分子生物学的检测,目前该项技术已逐步推广到临床医学的各个分支学科,如新生儿先天性疾病筛查、器官排异监测以及Ⅰ型糖尿病诊断等。在肿瘤诊治领域,主要是指循环肿瘤细胞分离检测技术(CirculatingTumorCells,CTC)和外周血游离肿瘤DNA(circulatingtumorDNA,ctDNA)分离检测技术。

 
  自从液体活检技术问世以来,便立即吸引了科学界和医学界极大的兴趣,其特有的便利性、安全性和无创性特点一举突破了长久以来组织活检的难点,不仅利好医学工作者,更是为患者带来了福音,诸多专家学者分别对其进行了深入的研究和探讨。本文分别从液体活检(CTC和ctDNA)的特征、区别、联系以及应用等角度进行分析探讨。
 
  1、CTC和ctDNA的特征
 
  肿瘤细胞的生长通常划分为两个阶段:第一阶段即原位肿瘤形成阶段,在这一阶段肿瘤细胞生长于某一固定部位,诱导血管生成和血管植入,为癌组织提供丰富的营养以进行连续的快速增殖活动,并没有转移现象的发生;第二阶段即肿瘤细胞的远端侵袭和转移过程,该过程是肿瘤病人致死的主要原因。在这一过程中伴随着肿瘤细胞的不断增殖,部分肿瘤细胞可以通过分泌一种抑制黏附因子表达的物质,增加其运动能力并促使其与母体脱离。这些脱落中的肿瘤细胞再分泌一种蛋白溶解酶,例如基质金属蛋白酶MMPs,降解细胞外基质和基底膜,破坏周边宿主结缔组织并进入脉管系统,增强癌细胞浸润能力,通过血液循环进行全身性的转移。
 
  CTC即是指由实体瘤或转移灶释放或脱落的肿瘤细胞通过上皮-间质转化(EMT过程),增强其流动性和侵袭性而进入外周血循环的肿瘤细胞。其具有血液分布极少、不同来源CTC表面抗原表达不同具有抗原异质性、不同于肿瘤细胞的常规形态、经历过EMT过程有更强的侵袭性和转移性、不同的CTC具有不同的拷贝数变异等特点,而且由于CTC与原发病灶肿瘤组织具有高度的一致性,所以其能够代表原发肿瘤的表性和遗传组成,并能够作为任何转移性肿瘤的“液体活检”。
 
  血浆中游离循环肿瘤DNA(ctDNA)是由坏死或凋亡的肿瘤组织、细胞释放到血浆中的单链或者双链DNA,携带有与原发肿瘤组织相一致的分子遗传学信息。其具有样本含量极低、分离技术难度较大、容易降解、来源途径多样、基因检测信息量大等特点,而且其能够真实的反映实体瘤组织中的基因突变图谱与频率,是治疗效果的评估及治疗后临床随访的重要监测指标。而且ctDNA还是一种特征性的肿瘤生物标记物,故其可以被定性、定量和追踪。一直以来,科研工作者都在积极寻找能够更好地反映肿瘤情况的生物标志物。ctDNA作为一种新的肿瘤标志物,在对肿瘤的早期诊断、治疗及预后检测等方面发挥着重要的作用,尤其是对于一些不具有典型临床症状、检查无特异性和诊断困难的肿瘤,检测ctDNA可避免复杂的、具有创伤性的活检。
 
  2、CTC和ctDNA的区别和联系
 
  CTC是存在于肿瘤患者血液中完整的肿瘤细胞,ctDNA则是血清或血浆中的游离的DNA片段。CTC主要来源于原发灶、转移灶肿瘤组织脱落的细胞,ctDNA则主要来源于肿瘤组织或细胞的凋亡、坏死释放入血。
 
  通过提取肿瘤患者血浆中ctDNA理论上可以获取肿瘤的全部DNA片段,可以体现出患者疾病的大致轮廓,从而评估患者当前与肿瘤发生有密切关系的基因突变情况。ctDNA含量的多少取决于肿瘤的性质、大小等因素,此外,还容易受到循环系统对其清除、降解等的影响。
 
  ctDNA与CTC相比,二者的临床意义较为相似,尤其在疗效的动态监测方面,都具有非常大的潜在价值。但是和CTC分离技术相比较,ctDNA相对容易获得,也具有比CTC更高的敏感性,在恶性肿瘤发生的早期ctDNA含量和基因的异常改变就可以被检测到。另外,相较于因肿瘤异质性存在不同亚群的CTC而言,ctDNA反应的是整体肿瘤的基因信息,受肿瘤异质性导致的数据解读片面性影响较小。但是,从信息携带量角度来说,ctDNA仅仅能获得整体肿瘤的基因信息,CTC除了肿瘤基因信息外还可以在蛋白层面、肿瘤细胞生物性能方面进行肿瘤的全方位解读。同时,ctDNA也存在不可回避的背景噪音大、与病患正常基因谱对比困难、缺乏流程标准化等问题。
 
  综上所述,CTC和ctDNA均主要来源于肿瘤组织,与来源组织具有高度的一致性,可以充分反映肿瘤的真实状态,但其二者又互有侧重,CTC更多的是细胞水平的直观反映,但却不能直观地反映诱发肿瘤发生的基因变异情况,而利用二代测序技术则可以直接对ctDNA进行测序分析,迅速找出突变位点,有利于指导基因靶向药物的治疗。但ctDNA在外周血液中的含量极低,从复杂的血液成分中分离得到目的ctDNA对于目前的技术水平来说依然是一个不小的挑战,而且ctDNA极不稳定,很容易降解这也增加了对其分离的难度。虽然CTC和ctDNA各有特点,但二者作为液体活检的主要对象,它们从不同侧面反映着肿瘤的演化进展,对肿瘤的跟踪治疗仍具有重要意义。
 
  3、CTC和ctDNA的应用前景
 
  目前,液体活检技术以其优良的表现正在迅速渗透到医疗领域的方方面面,也正在逐渐为大众所接受,例如早期筛查诊断、个体化药物选择、实时药物疗效评估/肿瘤治疗监测、预后判断、耐药预警、复发预警等。
 
  此外,由于肿瘤组织的稀缺性、不可多次获取、操作难度、创伤性等原因,目前,国际上越来越侧重于研究CTCs的分子分型对靶向药物治疗的指导价值,从而摆脱目前单纯依靠肿瘤组织诊治的窘境。即通过分离活的CTC进行体外扩增培养,进而研究由于药物作用,靶基因的表达/突变可发生改变,导致肿瘤对药物敏感性发生改变可以指导制药企业开发相应的靶向药物,这无疑对靶向药物的研发有更大的促进作用,这也是国外很多大的药厂都投入巨资开发肿瘤新药,在开发的过程中不仅把实体肿瘤作为靶向治疗的一个靶标,同时也把CTC作为药物治疗对象的原因。而且通过深入研究ctDNA也十分有助于对肿瘤转移机制的了解,并对肿瘤耐药、肿瘤复发相关进行预警,并根据液体活检得到的肿瘤遗传信息、生物表型特征制作出最合理的治疗方案。总而言之,液体活检对于个体化治疗、肿瘤生物学、药物研发等领域均已显示出良好的应用前景。
 
  我们有理由相信,随着肿瘤分子生物学研究的不断进展和液体活检技术的广泛应用必将给肿瘤患者带来新的治疗希望。
 
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