NGSctDNA液态活检强大的应用前景

　　ctDNA广泛存在于血液中，是肿瘤病灶细胞周期过程中释放的基因水平标记物。相比于传统的检验科肿瘤蛋白标记物，ctDNA具有半衰期短、假阳性率低的特点。这些DNA分子可以反映实体肿瘤细胞的遗传变异，更全面地反映肿瘤各个亚群的情况。

图片来源于网络

　　数年前首例报道胰腺癌患者在血浆cellfree DNA中检测到KRAS基因突变，在血浆中发现的KRAS突变与患者肿瘤中发现的KRAS突变相同，表明外周血中部分循环DNA来自于肿瘤。此后，如何利用ctDNA来改善现有的癌症诊断及监控效果一直是肿瘤领域的重要研究方向。

　　一般理论上，1mL 血能提取10-30ng 游离DNA，ctDNA<0.3 ng 不到游离DNA的1%，极其微量，故需基于个性化的如标签技术来深度测序，可以准确检测出频率非常低的肿瘤基因突变。

　　比如TAM-Seq tagged-amplicon deep sequencing，即标记扩增深度测序法。在回收的产物上加接头和特异性条形码测序。再如CAPP-Seq 深度肿瘤个体化测序，Cancer personalized profiling by deep sequencing。有效的把测序区段浓缩到整个基因组的小部分，使得后续超高深度测序得以实现。与全外显子测序等相比经济可行。

　　各项目研究也已经证实了ctDNA在疾病预测及监测上的能力。液体活检融合进癌症管理中，按应用可大致分为：

　　癌症早筛/诊断：对于症状和健康人群水平，ctDNA作为肿瘤筛查标志物可加快治疗启动时间、或在症状明显之前进行干预。

　　Illumina -Grail公司联合MSKCC在癌症早诊中的研究发布于今年ASCO，对数百位患者进行6万乘高深度目标区域测序，建立该方法将应用于健康人群的早期癌症筛查的探索。

　　残留疾病和复发风险评估：评估病灶残留和进展风险对于选择治疗至关重要。

　　Michael等人于今年ASCO上发表，利用一个高灵敏度的NGS检测ctDNA-panel (30kb), 评估肠癌患者转移肝切除后微小残留病灶和预测疾病复发，在IIlumina HiSeq2500平台进行120,000X高深度测序，结论发现术后ctDNA阳性与RFS(无复发生存)显著相关，对比影像，ctDNA检测提前中位5.1个月发现复发，证明术后使用基于二代测序方法检测ctDNA不仅可行，而且与疾病复发有非常高的相关性。

　　治疗监测：传统的监测方法精度有限，并且取样困难。液体活检可以随连续重复监测，对患者的风险较小，同时提供较准确的基因信息。

　　英国早年即启动了非小细胞肺癌的大型前瞻性临床研究Tracking Non-Small-Cell Lung Cancer Evolution through Therapy，意图从患者被诊断那一天开始采集患者的样本，分析患体内的基因变化，一直到患者死亡，探寻肿瘤异质性对治疗和预后的影响。

　　今年发表了系列重磅成果1,2，第一期对100名患者的327块肿瘤组织的外显子测序，选择Illumina HiSeq平台，平均覆盖深度426X, TRACERx的研究成果得到了肿瘤进化非常多的细节数据。结合他们在组织样本中发现的大量数据，接着探索利用液体活检应用非小细胞肺癌的动态监测。

　　对部分患者在手术前采集血样，并在术后每隔3-6个月采集患者血样，并同时利用影像学手段观察患者体内是否有新的肿瘤出现。经过长达约2年的随访，液体活检展现有益临床价值，显示在预测早期癌症的复发上灵敏度为93%，特异性为90%

　　已有充分的数据表明，使用NGS-ctDNA液体活检，实时动态监测患者血液ctDNA变化，可给患者的治疗带来极大益处，这些研究成果将可直接转化成临床辅助诊疗的技术手段，加速推动癌症精准诊疗。