液體活檢在臨床腫瘤診療中的應(yīng)用
- 2023 - 12 - 05
東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)科主任吳國(guó)球教授課題組近期在Molecular Cancer期刊（IF：41.444）發(fā)表了一篇綜述，重點(diǎn)介紹了液體活檢技術(shù)中的標(biāo)志物在腫瘤（以胃癌為例）臨床應(yīng)用中的重要性。這些液體活檢技術(shù)中的標(biāo)志物主要包括循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTCs）、循環(huán)游離DNA（cfDNA）、循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）、非編碼RNAs（ncRNAs）、外泌體和蛋白質(zhì)等。此外，該綜述還探討了液體活檢技術(shù)目前所面臨的局限性和未來發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)了液體活檢技術(shù)在臨床上的廣泛應(yīng)用
該文章的第一作者為東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院馬碩博士和周美玲博士，通訊作者則為東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)科主任吳國(guó)球教授。
當(dāng)前，腫瘤的篩查手段主要包括內(nèi)窺鏡檢查和血清學(xué)腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)，而治療方法則主要依賴于手術(shù)切除或化療。然而，這些傳統(tǒng)的檢查和治療方式往往會(huì)對(duì)患者造成較大的侵入性，并且其敏感性和準(zhǔn)確性有待提高。因此，我們需要尋找一種微創(chuàng)的方法，以實(shí)現(xiàn)腫瘤的早期篩查、預(yù)后監(jiān)測(cè)、治療療效和耐藥性情況的實(shí)時(shí)反映。相比傳統(tǒng)的組織活檢方式，非侵入性的液體活檢技術(shù)具有所需樣本少、可多次取材等優(yōu)勢(shì)，并且能夠?qū)崟r(shí)反映腫瘤異質(zhì)性的變化。這種技術(shù)將為腫瘤的個(gè)體化診療提供有力證據(jù)，因此在腫瘤的臨床應(yīng)用中受到了廣泛關(guān)注。那么到底是怎樣的一項(xiàng)研究呢？
液體活檢是一種通過檢測(cè)分析生物液體樣本（如血液、唾液、胸水、腹水、糞便、尿液和腦脊液）中的CTCs、cfDNA、ctDNA、ncRNAs、外泌體和蛋白質(zhì)等對(duì)不同腫瘤或疾病進(jìn)行診斷和篩查的非侵入性技術(shù)?；谶@些組分的液體活檢可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者分子水平的改變，獲得反映腫瘤存在的定性及負(fù)荷的定量信息，以及反映腫瘤異質(zhì)性的基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組等定質(zhì)信息，為腫瘤早期診斷和篩查、靶向藥物使用、預(yù)后分析及早期復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)提供有力依據(jù)，因而具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。
1869年，Thomas Ashworth發(fā)現(xiàn)了一種從原發(fā)性或轉(zhuǎn)移性腫瘤部位脫落到血液中的腫瘤細(xì)胞，CTCs。如今，我們可通過新技術(shù)檢測(cè)CTCs的類型及數(shù)量進(jìn)而判斷腫瘤的進(jìn)展。
富集CTCs的技術(shù)包含：物理和生物富集。檢測(cè)和分析CTCs的技術(shù)包括：傳統(tǒng)的聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain reaction，PCR）和檢測(cè)細(xì)胞蛋白質(zhì)的方法，包括免疫熒光（immunofluorescence，IF）、免疫組化（immunohistochemistry，IHC）、熒光輔助原位雜交（fluorescence-assisted in situ hybridization，F(xiàn)ISH）等。最新的方法可利用高通量的光纖陣列掃描技術(shù)和上皮免疫斑點(diǎn)篩選CTCs和檢測(cè)CTCs分泌的蛋白質(zhì)。
1948年，Mandel等人在血液中首次發(fā)現(xiàn)了DNA片段的存在，并提出了cfDNA的概念，一小部分來源于腫瘤細(xì)胞的cfDNA被稱為ctDNA。在后續(xù)的研究中，人們發(fā)現(xiàn)腫瘤負(fù)荷、腫瘤狀態(tài)、DNA消除、降解機(jī)制、炎癥反應(yīng)或組織損傷等狀態(tài)均可影響ctDNA的數(shù)量和性質(zhì)，這也使得其能實(shí)時(shí)反映體內(nèi)腫瘤發(fā)生和發(fā)展情況。
與CTCs類似，cfDNA/ctDNA在體內(nèi)的含量低，且半衰期很短，所以需要敏感性和特異性強(qiáng)的檢測(cè)方法，主要可分為基于PCR的方法和基于下一代高通量測(cè)序（Next-generation sequencing，NGS）的方法。
NcRNAs雖然不能進(jìn)行翻譯，但其可充當(dāng)眾多基因或蛋白的“調(diào)控師”。由于這些ncRNAs的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，使得他們?cè)谘褐斜磉_(dá)相對(duì)穩(wěn)定，這為他們充當(dāng)包括GC在內(nèi)的眾多腫瘤液體活檢的重要生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)提供了可能。
由于ncRNAs與cfDNAs同屬于核酸產(chǎn)物，所以兩者的檢測(cè)方式類似。目前檢測(cè)ncRNAs的方法主要有基于PCR反應(yīng)的RT-qPCR、dPCR和ddPCR、基因芯片和基于NGS的RNA測(cè)序。
外泌體是一種直徑約為30-150nm的脂質(zhì)雙層細(xì)胞外囊泡，幾乎所有的體液（血液、尿液、腦脊液和唾液等）中均有外泌體的存在。
常用的外泌體分離和富集的方法一般基于外泌體的密度、大小、表面成分和沉淀等特征。傳統(tǒng)的外泌體檢測(cè)方法為Western Blot或酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)。外泌體新技術(shù)的檢測(cè)，包括掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、原子力顯微鏡、動(dòng)態(tài)光散射、納米粒子追蹤分析、比色法、熒光檢測(cè)、表面等離子體共振、磁性檢測(cè)、電化學(xué)檢測(cè)、CRISPR/CAS系統(tǒng)輔助檢測(cè)等。
相信隨著對(duì)各種腫瘤的發(fā)生進(jìn)展機(jī)制的了解以及檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，液體活檢技術(shù)在腫瘤中發(fā)揮的作用會(huì)被逐漸揭示，其將在腫瘤診斷和預(yù)后的臨床應(yīng)用方面發(fā)揮巨大價(jià)值。