【佳学基因检测】循环肿瘤DNA(ctDNA)在靶向药物及肿瘤复发基因检测中的应用

肿瘤基因检测导读：

癌症是全球第二大死因，严重影响患者的生活质量。肿瘤的诊断技术主要包括肿瘤生物标志物检测、器械检查和组织活检。随着基因解码技术在肿瘤风险、癌症的发病原因以及肿瘤复发检测中的应用，以循环肿瘤DNA (ctDNA)为代表的液体生物技术，凭借其无创、准确、高特异性和高敏感性等优点，逐渐取代了传统技术。循环肿瘤DNA (ctDNA)可能通过肿瘤细胞坏死、凋亡、循环外泌体分泌等方式传播到整个循环系统中，携带肿瘤的特性改变，如突变、甲基化、微卫星不稳定性、基因重排等。《循环肿瘤DNA(循环肿瘤DNA (ctDNA))在靶向药物及肿瘤复发基因检测中的应用》以循环肿瘤DNA (ctDNA)的突变和甲基化为对象，介绍了循环肿瘤DNA (ctDNA)分析前的准备过程，以及两种基因水平改变的检测方法，包括从PCR衍生出的一系列富集检测技术、基于测序的检测技术，以及结合新材料的综合检测技术。此外，还总结了循环肿瘤DNA (ctDNA)在癌症各发展阶段的作用，如早期筛查、诊断、分子分型、预后预测、复发监测和药物指导等。总的来说，循环肿瘤DNA (ctDNA)是一个理想的生物标志物，可以揭示肿瘤发展的全过程的应用信息。

肿瘤基因检测关键词

癌症，循环肿瘤DNA (ctDNA)，检测技术，预后，药物指导

佳学基因对肿瘤基因检测现状及发展的分析

癌症是疾病诊断与治疗的主要关注点，并且在中国是仅次于心脏病的第二大死亡原因，2019年导致了近1800000例死亡。随着对癌症的深入研究，许多基因解码人员提出癌症是一种生态失调，不是与外界毫无关系的孤岛。炎症和伤口受伤可能通过改变肿瘤微环境，如血管、单核细胞和巨噬细胞、基底膜、纤维细胞和肌纤维细胞，促进肿瘤的发展。一个有趣的研究还提出，人类癌症是一个与生态和演化的统一有关的多维度的病理生态系统，其中癌细胞不能独自发展，而是在时间和空间中与基质细胞不断相互作用和共同演化，这在肿瘤转移中表现得尤为明显。基因解码关于癌症的发生提出一个“土壤和种子”的学说。根据“土壤和种子”理论，循环肿瘤细胞可以在有利的环境中定植在转移部位，例如由好氧糖酵解产生的酸性局部环境以及由免疫抑制引发的上皮-间质转化重编程，促进肿瘤炎症，血管生成等。因此，肿瘤治疗不仅局限于肿瘤本身。从混乱的生态变化开始，可能带来创新和有效的治疗方法，带来意想不到的治疗效果。同样地，肿瘤的检测也不应局限于肿瘤本身。检测肿瘤微环境的变化可能也具有独特的检测价值，例如上皮-间质转化标志物（E-钙粘蛋白，N-钙粘蛋白和泡泡蛋白）。

从1990年到2019年，由于早期诊断、手术技术和靶向疗法的发展，癌症的整体发病率和整体死亡率呈稳定下降趋势。例如，血清前列腺特异性抗原测试推动了65岁及以上男性中无症状疾病的检测，减少了前列腺癌患者的死亡率。癌症检测在筛查、干预和靶向疗法中起着极其重要的作用，从而提高患者的生活质量。由于资金的大量投入和技术的不断进步，该领域出现了大量早期检测技术。传统的检测技术包括经典的生物标志物、影像学和组织活检。生物标志物在临床中具有高灵敏度；然而，它们的低特异性一直是一个障碍。此外，有些生物标志物的浓度非常低，无法通过适当的方法检测[。各种影像技术加快了癌症的诊断。为了获得更准确的结果，通常会结合不同的方法，如病理检查和磁共振成像（MRI），而假阳性率和低效率是需要解决的问题。例如，在乳腺密度高的患者中，乳房X线摄影的发现不明显，这主要归因于低效率。组织活检一直是癌症诊断的金标准，但其侵袭性限制了其应用。此外，组织活检会导致患者不适，并且由于无法检查全范围的肿瘤样本，无法解决肿瘤异质性的问题。目前的检测技术成就可喜。宫颈癌检测技术（细胞学、醋酸视觉检查和主要针对高风险HPV DNA的分子测试）和结直肠癌筛查技术（隐血试验、乙状结肠镜检查）在临床实践中广泛应用，并具有良好的筛查效果。然而，乳腺癌筛查技术（乳房X线摄影、超声和磁共振成像），前列腺癌标记物检测（前列腺特异性抗原，PSA），和肝细胞癌标记物检测（甲胎蛋白，AFP）存在高假阳性率和有限的敏感性，胃癌检测技术（胃镜）患者依从性差，不足以解决临床困难。因此，未来几年应该探索更有效的方法。

近年来，液体活检因其无创、及时和全面的特性，受到了许多研究者的青睐。它们是癌症的新兴检测技术，包含循环肿瘤细胞（CTCs）；循环肿瘤DNA (循环肿瘤DNA (ctDNA))；循环细胞外RNA (cfRNA)，包括小RNA和mRNA；循环细胞外载体，包括外泌体、蛋白质和代谢物；肿瘤教育的血小板，这些几乎都是从外周血和其他容易获得的生物液体中获得的，如粪便、尿液、唾液、腹水、脑脊液和胸腔积液。循环肿瘤细胞（CTCs是存在于外周血中的一种肿瘤细胞，被认为是与肿瘤复发和预后相关的标记。佳学基因发现，在NCDB队列的1697例乳腺癌患者中，有399例（23.5%）可以检测到循环肿瘤细胞（CTCs，在SUCCESS队列的1681例患者中，有294例（19.4%）可以检测到循环肿瘤细胞（CTCs。在NCDB和SUCCESS队列中，CTC阳性的早期患者在保乳手术后接受放疗，显示出较长的局部复发无病生存、无病生存和总生存。然而，对于CTC阴性或CTC阳性的乳腺癌患者，总生存与乳腺切除术后的放疗无关。此外，发现CTC计数是支持预后信息的准确方法。在抗雄激素的前列腺癌中，治疗期间的CTC动态从5-50，显示出改善的总生存，并被评估为临床结果的中期终点。循环肿瘤细胞（CTCs从肿瘤起源在癌症转移中起着重要作用的原因是，循环肿瘤细胞（CTCs在淋巴管和血管中循环，通过上皮-间质转变扩散和植入远离器官。此外，CTC簇的转移效率比单个CTC高23-50倍。李等人[20]开发了癌症膜包裹地高辛（DIG）和阿霉素（DOX）共包裹PLGA纳米粒（CPDDs），显著地靶向并精确地分散CTC簇。此外，CPDDs可以抑制上皮-间质转变的过程，从而实现有效的抗转移临床结果。cfRNA也是一个有价值的癌症标记物。肿瘤基因解码基因检测从有癌症和无癌症个体的血浆中筛选出肿瘤特异性cfRNA生物标记物，称为暗通道生物标记（DCB）基因。肺癌有特异性的DCB，如SLC34A2、GABRG1、ROS1、AGR2、GNAT3、SFTPA2、MUC5B、SFTA3、SMIM22、CXCL17、BPIFA1和WFDC2，以及乳腺癌，如CSN1S1、FABP7、OPN1SW、SCGB2A2、LALBA、CASP14、KLK5和WFDC2。出乎意料的是，在某些癌症亚型中有少量差异表达的DCB基因。DCB基因FABP7在激素受体阳性乳腺癌患者的cfRNA中下调，在三阴性乳腺癌患者中上调。此外，检测DCB基因的能力与血浆的肿瘤分数有关，这表明cfRNA可能是各种癌症和癌症亚型的可检测生物标记物。然而，在复杂的血液环境中准确捕获真实循环肿瘤细胞（CTCs的策略和RNA的降解是临床应用的主要障碍，对检测结果的有效性和准确性提出了巨大挑战。

重要的是，循环肿瘤DNA (ctDNA)是液体活检的基石。循环肿瘤DNA (ctDNA)通过凋亡、坏死和肿瘤细胞的主动释放进入血流。因此，它反映了肿瘤特性的相关变化，如基因突变、基因重排、表观遗传变化、微卫星不稳定性（MSI）和杂合性丧失。此外，循环肿瘤DNA (ctDNA)的半衰期短，大约为2小时，由70-200个碱基对组成。因此，循环肿瘤DNA (ctDNA)能够及时反映癌症的进展。大量的研究者研究了循环肿瘤DNA (ctDNA)在癌症诊断、治疗、监测和预后中的应用。然而，循环肿瘤DNA (ctDNA)在血浆中的浓度较低，约为10 ng/mL，占全部cfDNA的0.01%-0.1%，甚至更少。因此，尽管许多研究已经展示了循环肿瘤DNA (ctDNA)在癌症早期筛查中的潜力，但其对早期癌症的敏感性和特异性仍然存在争议。在肺癌中，循环肿瘤DNA (ctDNA)的敏感性和特异性分别为30%-50%和80%-90%。在结直肠癌中，敏感性和特异性分别为42%-71%和90%。在乳腺癌中，敏感性和特异性分别为50%-75%和90%。因此，需要采用更灵敏和准确的循环肿瘤DNA (ctDNA)检测技术，以提高循环肿瘤DNA (ctDNA)在癌症早期筛查中的应用价值。总的来说，液体活检在癌症检测领域提供了新的思路和机会。通过进一步的研究，肿瘤靶向药物基因解码基因检测有望克服目前的挑战，并发现更有效的癌症筛查和治疗方法。
 

肿瘤基因检测总结

循环肿瘤DNA (ctDNA)是源自肿瘤细胞的小DNA片段，其中包含了肿瘤相关的基因组信息，如突变、甲基化、微卫星不稳定性等。它是实时监测肿瘤发展的理想生物标志物。佳学基因通过《循环肿瘤DNA(循环肿瘤DNA (ctDNA))在靶向药物及肿瘤复发基因检测中的应用》回顾了循环肿瘤DNA (ctDNA)的不同来源，如血液、尿液、非常见的脑脊液、腹水等。在循环肿瘤DNA (ctDNA)中最频繁的突变和甲基化检测方法，如最常用的高通量测序和创新方法，结合近年来的新材料，如CRISPR-Cas系统、石墨烯等。最后得出，循环肿瘤DNA (ctDNA)在肿瘤发展的各个阶段（早期筛查、诊断、分子分型、指导用药、预后、复发监测）都有全面准确的应用价值。