这是早期癌症血液检测的第一步
在一项对124名晚期乳腺癌、肺癌和前列腺癌患者的研究中，一种新的高强度基因组测序方法以高速率检测到循环肿瘤DNA。在89%的患者中，在肿瘤中检测到的至少一种基因变化也在血液中检测到。总的来说，用这种方法在血液样本中也发现了627个(73%)在肿瘤样本中发现的遗传变化。
这项研究将在今天的新闻发布会上进行介绍，并在2017年美国临床肿瘤学会(ASCO)年会上进行介绍。
这种创新的方法——使用高强度测序从循环中检测癌症肿瘤血液中的DNA——预示着未来早期癌症检测的发展。
本研究中使用的高强度测序方法具有独特的广度和深度组合。它扫描了基因组的一个非常广泛的区域(508个基因和超过200万个碱基对或基因组字母，即a、T、C和G)，精度很高(基因组的每个区域都被测序或“读取”6万次)，产生的数据比其他测序方法多100倍左右。这些大量的数据将有助于开发血早期检测癌症。
然而，这种方法与液体活检(包括商业检测)不同，后者只对已经诊断出癌症的患者的基因组进行了相对较小的分析，目的是帮助监测疾病或检测可与现有药物或临床试验相匹配的可操作的改变。
“我们的研究结果表明，高强度循环肿瘤DNA测序是可能的，并可能为临床决策提供宝贵的信息，可能不需要任何肿瘤组织研究的主要作者，医学博士，纽约纪念斯隆凯特琳癌症中心(MSK)的医学肿瘤学家和医学讲师Pedram Razavi说。“这项研究也是开发用于早期癌症检测的血液检测过程中的重要一步。”
循环肿瘤DNA是一个术语，用来描述垂死的癌细胞进入血液循环的微小遗传物质片段。为了从循环的肿瘤DNA中绘制出肿瘤的整个基因组图景，科学家们“阅读”了每一个微小的片段，然后把它们拼成一个拼图。在血液中，循环的肿瘤DNA只是总无细胞DNA的一小部分，因为大多数循环的遗传物质片段来自正常细胞。
研究简介
研究人员前瞻性地收集了161名转移性乳腺癌、非小细胞肺癌(NSCLC)或去势抵抗性前列腺癌患者的血液和组织样本。37例患者因无法获得肿瘤或无细胞DNA样本的遗传分析结果而被排除在外。对于124名可评估的患者进行一致性分析，研究人员将肿瘤的遗传变化与血液样本中循环肿瘤DNA的遗传变化进行了比较。
使用MSK-IMPACT对肿瘤组织进行分析，这是一种410基因诊断测试，可以提供关于患者癌症的详细遗传信息。在每个血液样本中，研究人员将血浆(血液的液体部分)与血细胞分离。从血浆中分别提取的无细胞DNA和白细胞的基因组，然后使用高强度508基因测序法进行测序。
“在血液中寻找肿瘤DNA就像大海捞针。每100个DNA片段中，只有一个可能来自肿瘤，其余可能来自正常细胞，主要是骨髓细胞，”拉扎维博士说。“我们对游离细胞DNA和白细胞DNA的联合分析，可以以更高的灵敏度识别肿瘤DNA，深度测序也有助于我们找到那些罕见的肿瘤DNA片段。”
患者的肿瘤可能有各种基因变化;同一肿瘤的不同部位会有不同的变化，肿瘤在体内扩散的不同部位也会有不同的变化。由于这些原因，对基因组中非常广泛的区域进行测序对于确定肿瘤中遗传变化的多样性和多样性至关重要。
重要发现
在89%的患者中，在肿瘤中检测到的至少一种基因变化也在血液中检测到(97%在转移性乳腺癌患者中，85%在NSCLC患者中，84%在转移性前列腺癌患者中)。总的来说，包括所有的基因组变异存在于大多数，如果不是全部肿瘤细胞(克隆)以及仅存在于肿瘤组织的癌细胞亚群(亚克隆)中，研究人员在三种肿瘤类型的组织样本中共检测到864个遗传变化，其中627个(73%)也在血液中发现。
重要的是，在没有从肿瘤组织分析中获得任何先验知识的情况下，在组织中检测到的76%的“可操作”突变(可以与已批准的靶向治疗相匹配或在临床试验中测试的基因变化)也在血液中检测到。
“该领域之前的研究主要集中在利用肿瘤组织测序的知识来识别循环肿瘤DNA中要寻找的特定变化。这种方法使我们能够在没有肿瘤组织信息的情况下，在很大一部分基因组中检测循环肿瘤DNA的变化，”Razavi博士说。虽然针对一小部分癌症基因的循环肿瘤DNA检测已经可用于指导护理的常规实践，但通过覆盖更多数量的癌症基因，这种高强度测序方法可能会促进未来癌症早期检测的发展。
下一个步骤
本研究中使用的高强度测序方法是一个研究平台，并不打算在商业上提供给患者。为了了解这种检测方法目前的性能和潜力，研究人员首先在晚期癌症中进行了测试，这是一个循环肿瘤DNA先前已被表征的领域。
“这项研究将为未来的检测技术的发展提供信息，最终可以用作早期癌症检测的血液检测。在接受癌症筛查的患者中，肿瘤组织是不可用的，我们需要在没有事先了解组织分析结果的情况下检测循环肿瘤DNA的变化，”Razavi博士说。
液体活检的优点
在肿瘤的不同区域之间，以及癌症扩散的不同器官之间，基因组变化可能有所不同。循环肿瘤DNA检测提供原发肿瘤和转移瘤中所有基因组变化的“总结报告”。相比之下，组织活检通常只取一小块肿瘤，有时会漏掉关键基因变化会加速癌症的生长。
液体活检的另一个优点是它能够实时捕捉基因组变化，有助于指导治疗计划，而不需要额外的常规组织活检。随着癌症的生长和扩散，基因组发生了变化。新的变化可能导致癌症复发或抵抗治疗。液体活检检查只需要简单的抽血。重复这种方法通常是安全且方便的，医生可以更容易地追踪新的突变。
