于明鑫 楊愛明

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院消化內(nèi)科,北京 100730)

目前我國常見的腫瘤標(biāo)志物如癌胚抗原、CA19-9對(duì)于消化系統(tǒng)腫瘤的敏感性和特異性均不高[1]。液體活檢主要包括血漿游離DNA(circulating free DNA, cfDNA)、循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cell, CTC)、微小RNA(microRNA, miRNA)、外泌體(exosome)。液體活檢的檢測(cè)標(biāo)本來源較廣,包括血液、尿液、腦脊液、胸腔積液、腹腔積液、唾液等體液[2]。1948年,Metais和Mandel[3]首次發(fā)現(xiàn)血液中片段的DNA,即cfDNA。1994年, Caldas等[4]首次在胰腺癌患者cfDNA中檢測(cè)到存在KRAS突變,證實(shí)了攜帶突變信息的cfDNA來自于腫瘤細(xì)胞。循環(huán)腫瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)屬于cfDNA的一種,是指由腫瘤直接分泌,或通過凋亡或壞死的腫瘤細(xì)胞釋放,也可由外泌體釋放。循環(huán)腫瘤DNA作為指導(dǎo)臨床決策的生物標(biāo)志物,應(yīng)用于消化系統(tǒng)早期癌癥的篩查和診斷、指導(dǎo)治療、監(jiān)測(cè)治療效果、分析術(shù)后殘余病灶及預(yù)防疾病復(fù)發(fā)等方面[1, 5]。本文主要對(duì)ctDNA的生物學(xué)特征、檢測(cè)方法以及其在消化系統(tǒng)腫瘤中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

1 ctDNA的生物學(xué)特性

ctDNA是由原發(fā)腫瘤細(xì)胞、原發(fā)腫瘤組織及轉(zhuǎn)移灶通過凋亡或壞死的腫瘤細(xì)胞釋放到血液中,或由腫瘤直接分泌釋放到血液中。ctDNA是攜帶腫瘤突變片段的cfDNA,含有腫瘤特異性基因特征和表觀遺傳學(xué)特征,且具有較高的組織和細(xì)胞類型特異性,可作為生物標(biāo)志物。ctDNA檢測(cè)與傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)方法相比,具有簡單、實(shí)時(shí)、微創(chuàng)、可重復(fù)的優(yōu)勢(shì)[6]。ctDNA攜帶的腫瘤基因組信息與腫瘤組織所攜帶的腫瘤基因組信息一致,因此ctDNA檢測(cè)可以克服腫瘤異質(zhì)性的相關(guān)問題。ctDNA存在單鏈DNA、雙鏈DNA或單雙鏈混合DNA等形式,可見于血液、腦脊液等體液。不同形式產(chǎn)生的ctDNA大小不同,通過細(xì)胞凋亡產(chǎn)生的ctDNA片段大小一般在70～200 bp,通過細(xì)胞壞死產(chǎn)生的DNA通常在200 ～ 21 000 bp。因血液中的ctDNA半衰期較短,一般為15 min ～ 2 h,其迅速通過循環(huán)酶、巨噬細(xì)胞等多種方式降解,故可首選血漿ctDNA用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

ctDNA攜帶腫瘤特異性基因特征和表觀遺傳學(xué)特征,包括基因突變、染色體重排、拷貝數(shù)變異和甲基化改變等。甲基化修飾在腫瘤形成早期發(fā)生,同時(shí)甲基化修飾具有組織特異性,故通過檢測(cè)血液中ctDNA的甲基化可實(shí)現(xiàn)早期癌癥的篩查和診斷。

2 檢測(cè)方法原理及特點(diǎn)

ctDNA含量較少,僅占cfDNA的0.01%,檢測(cè)ctDNA需要高靈敏度、高通量的檢測(cè)技術(shù)。目前常用的檢測(cè)技術(shù)包括聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction, PCR)和二代測(cè)序(next generation sequencing, NGS)[7]。

2.1 PCR

2.1.1 實(shí)時(shí)熒光定量PCR(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)

qRT-PCR技術(shù),是指在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團(tuán),利用熒光信號(hào)積累實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)PCR進(jìn)程,最后通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)未知模板進(jìn)行定量分析的方法。目前大多數(shù)商品化的ctDNA檢測(cè)試劑盒的原理都是基于qRT-PCR技術(shù),如TherascreenTMEGFR plasma RGQ PCR試劑盒(Qiagen公司,德國)、cobas EGFR Mutation Test v2試劑盒(Roche公司,瑞士)和Super ARMS EGFR檢測(cè)試劑盒(中國艾德生物)?；趒RT-PCR的檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)靈敏度達(dá)到了98%～100%,特異度達(dá)到了99.9%～100%。該檢測(cè)方法優(yōu)點(diǎn)是操作簡單,成本低,缺點(diǎn)是通量低、無法檢測(cè)未知突變[8]。

2.1.2 數(shù)字PCR(digital PCR, dPCR)

dPCR的原理是將一個(gè)樣本充分稀釋,分配到不同的反應(yīng)單元,每個(gè)單元包含少于或等于一個(gè)拷貝的目標(biāo)分子,在每個(gè)反應(yīng)單元中進(jìn)行單獨(dú)、平行的PCR反應(yīng),不同于qRT-PCR對(duì)每個(gè)循環(huán)進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光測(cè)定的方法,dPCR 技術(shù)是在擴(kuò)增結(jié)束后對(duì)每個(gè)反應(yīng)單元的熒光信號(hào)進(jìn)行采集,通過將PCR擴(kuò)增的指數(shù)性質(zhì)轉(zhuǎn)化為線性呈現(xiàn),以提高檢測(cè)靈敏度,實(shí)現(xiàn)絕對(duì)定量及稀有等位基因的檢測(cè)。根據(jù)稀釋策略的不同分為微腔或微滴式。其中基于液滴的數(shù)字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)利用分散在油中的水滴作為PCR反應(yīng)單元,根據(jù)泊松分布原理及陽性微滴的個(gè)數(shù)與比例得出靶分子的起始拷貝數(shù)或濃度,檢測(cè)靈敏度可達(dá)到0.1%以上。dPCR檢測(cè)方法成本低,靈敏度高,是ctDNA 使用最廣泛的檢測(cè)技術(shù)之一。缺點(diǎn)是檢測(cè)通量低且不能檢測(cè)未知突變[9-10]。

2.1.3 BEAMing(bead, emulsion, amplification, magnetics)

BEAMing結(jié)合數(shù)字PCR與流式技術(shù),通過磁珠克隆DNA。利用特異性PCR 引物擴(kuò)增目標(biāo)突變區(qū)后,與磁珠(磁珠上固定有特異的PCR 引物)混合進(jìn)行油包水單分子擴(kuò)增反應(yīng)。反乳化作用后,利用熒光探針結(jié)合磁珠上的PCR 產(chǎn)物,發(fā)出不同顏色熒光。使用流式細(xì)胞儀分析磁珠顏色來確定突變情況。BEAMing技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了低至0.01%的腫瘤實(shí)變的超敏檢測(cè)。但BEAMing技術(shù)操作程序復(fù)雜,且存在通量低及不能檢測(cè)未知突變的缺陷[10]。

2.2 NGS

NGS技術(shù)可對(duì)未知突變基因進(jìn)行篩查,具有高通量、高特異度、高精度的特點(diǎn), 可用于腫瘤早期診斷、分析術(shù)后殘余病灶及預(yù)防疾病復(fù)發(fā),但在低濃度標(biāo)本、低頻突變中仍需提高靈敏度。Liu等[11]曾通過NGS技術(shù)檢測(cè)結(jié)直腸癌中的單核苷酸變異數(shù)(single-nucleotide variation, SNV)證實(shí)了NGS可用于追蹤原發(fā)和轉(zhuǎn)移病灶。

2.2.1 全基因組測(cè)序(whole genome sequencing, WGS)和全外顯子測(cè)序(whole exome sequencing, WES)

WGS和WES技術(shù)通過評(píng)估整個(gè)腫瘤基因組或外顯子區(qū),可以從頭識(shí)別分子改變,包括拷貝數(shù)變異、結(jié)構(gòu)重排和單核苷酸取代。其優(yōu)勢(shì)在于檢測(cè)通量高且能檢測(cè)未知突變。但因?yàn)榈任换蝾l率低于5%的檢測(cè)覆蓋率相對(duì)較低,導(dǎo)致WGS和WES分析ctDNA中罕見突變的靈敏度低且成本較高[12]。

2.2.2 全基因組亞硫酸氫鹽測(cè)序(whole genome bisulfite sequencing, WGBS-Seq)

血漿中甲基化對(duì)于癌癥的診斷靈敏度為74%,特異度為94%,具有較好的癌癥診斷應(yīng)用價(jià)值。WGBS-Seq是DNA甲基化分析的金標(biāo)準(zhǔn)。其原理是用重亞硫酸鹽處理,將基因組中未發(fā)生甲基化的 C 堿基轉(zhuǎn)換成 U,進(jìn)行PCR擴(kuò)增后變成T,與原本具有甲基化修飾的 C 堿基區(qū)分開來,再結(jié)合高通量測(cè)序技術(shù),與參考序列比對(duì),即可判斷 CpG/CHG/CHH 位點(diǎn)是否發(fā)生甲基化,特別適用于繪制單堿基分辨率的全基因組 DNA 甲基化圖譜,準(zhǔn)確率高。缺點(diǎn)是DNA可能存在不同程度的降解,檢測(cè)靈敏度可能會(huì)降低,且檢測(cè)成本較高[13]。

2.2.3 安全測(cè)序系統(tǒng)(safe-sequencing system, Safe-SeqS)

Safe-SeqS是一種改進(jìn)的NGS技術(shù),為每個(gè)模板分子分配一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)符(unique molecular identifier, UMI),可以顯著提高靈敏度和準(zhǔn)確率。這種方法的特異度目前受到PCR步驟中使用的聚合酶保真度的限制[14]。

2.2.4 標(biāo)記-復(fù)制子深度測(cè)序(tagged-amplicon deep sequencing, TAm-Seq )

TAm-Seq的基本原理是設(shè)計(jì)特異性引物對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行循環(huán)預(yù)擴(kuò)增,產(chǎn)生200 bp以下末端重疊覆蓋整個(gè)區(qū)域的擴(kuò)增子(預(yù)擴(kuò)增),接著通過單重PCR選擇性擴(kuò)增帶突變的擴(kuò)增子區(qū)(標(biāo)簽擴(kuò)增),從而排除非特異性產(chǎn)物,最后在回收的產(chǎn)物上加接頭和特異性條形碼,進(jìn)一步通過單端測(cè)序得到最終結(jié)果。該檢測(cè)技術(shù)的主要特點(diǎn)是測(cè)序通量高,可以同時(shí)對(duì)數(shù)百萬個(gè)DNA分子進(jìn)行測(cè)序,可檢測(cè)未知突變,測(cè)序時(shí)間和成本顯著降低,檢測(cè)靈敏度和特異度達(dá)到97%左右[15]。

2.2.5 癌癥個(gè)體化深度測(cè)序 (cancer personalized profiling by deep sequencing, CAPP-Seq)

CAPP-Seq技術(shù)是先在腫瘤基因突變數(shù)據(jù)庫中尋找重復(fù)出現(xiàn)的突變相關(guān)的外顯子,再從腫瘤基因圖譜庫患者全基因組測(cè)序結(jié)果中篩選突變,設(shè)計(jì)探針,靶向富集含常見突變基因中的外顯子和內(nèi)含子,有效地把測(cè)序區(qū)段濃縮到整個(gè)基因組大小的0.004%,使得后續(xù)超高深度測(cè)序得以實(shí)現(xiàn)。其對(duì)ctDNA 檢測(cè)靈敏度達(dá)到85%,特異度達(dá)到96%[16]。

3 在消化系統(tǒng)腫瘤中的應(yīng)用

消化系統(tǒng)腫瘤是多種基因突變的結(jié)果,對(duì)人類的健康產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。因此,對(duì)于消化系統(tǒng)腫瘤早期癌癥的篩查和診斷尤其重要。ctDNA檢測(cè)具有顯著優(yōu)勢(shì),通過比較CTC、miRNA等常見液體活檢檢測(cè)方式,ctDNA具有較好的靈敏度和特異度,且優(yōu)于傳統(tǒng)的腫瘤標(biāo)志物[17-18],如結(jié)直腸癌的傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA)。利用ctDNA檢測(cè)對(duì)消化系統(tǒng)腫瘤進(jìn)行早期篩查診斷、治療方案制定、療效檢測(cè)、術(shù)后殘余病灶及預(yù)防疾病復(fù)發(fā)/預(yù)后分析將為消化系統(tǒng)腫瘤患者帶來福音。目前,國內(nèi)外已批準(zhǔn)多項(xiàng)ctDNA檢測(cè)相關(guān)試劑盒[19-20],詳見表1和表2。

表1 FDA批準(zhǔn)的結(jié)直腸癌早篩診斷相關(guān)ctDNA檢測(cè)試劑盒[19]Tab.1 FDA-approved ctDNA test kits for early screening diagnosis of colorectal cancer[19]

表2 國家藥品監(jiān)督管理局官網(wǎng)檢索的獲批ctDNA甲基化試劑盒[20]Tab. 2 National Medical Products Administration (NMPA)-approved ctDNA methylation test kits[20]

3.1 消化系統(tǒng)早期癌癥的篩查和診斷

表觀遺傳改變通常在腫瘤發(fā)生過程的早期出現(xiàn),包括DNA甲基化、組蛋白修飾。Lofton-Day等[21]的研究顯示,SEPT9基因甲基化與結(jié)直腸癌相關(guān),ctDNA甲基化在結(jié)直腸癌的早期診斷中起到重要作用,其靈敏度為95.6%,特異度為99.0%。Iyer等[22]的研究顯示,甲基化也適用于肝癌的早期診斷,通過分析肝細(xì)胞癌患者血漿和對(duì)應(yīng)腫瘤組織的APC、E-cadherin、FHIT等抑癌基因,發(fā)現(xiàn)兩者具有一致性。此外,在發(fā)現(xiàn)腫瘤相關(guān)突變后,通過檢測(cè)ctDNA的CpG甲基化可實(shí)現(xiàn)對(duì)癌變組織的定位。

3.2 指導(dǎo)治療

精準(zhǔn)醫(yī)療的核心是制定個(gè)體化治療方案,ctDNA蘊(yùn)含的基因突變信息可方便腫瘤個(gè)體化治療靶點(diǎn)的選擇,Gao等[23]的研究顯示腫瘤組織中的HER2擴(kuò)增與ctDNA中的HER2擴(kuò)增具有高度一致性。同時(shí)在結(jié)直腸癌組織中的KRAS突變與ctDNA中的KRAS突變狀態(tài)也保持高度一致,均表明ctDNA的評(píng)估可成為消化系統(tǒng)腫瘤如胃癌中HER2的潛在替代指標(biāo),ctDNA的相關(guān)腫瘤突變信息可指導(dǎo)后續(xù)相關(guān)位點(diǎn)的靶向用藥。Clifton等[24]對(duì)未接受抗腫瘤治療的結(jié)直腸癌患者的外周血進(jìn)行ctDNA檢測(cè),發(fā)現(xiàn)在4 290例患者中,其中41例患者檢測(cè)出45種特異的基因融合,其中包括RET基因融合、FGFR3基因融合、ALK基因融合、NTRK1基因融合、ROS1基因融合和FGFR2基因融合等。在出現(xiàn)基因融合的患者中出現(xiàn)基因組的改變則更常見,通過ctDNA檢測(cè)發(fā)現(xiàn)特殊基因融合為治療方式提供了新的思路。

CRICKET試驗(yàn)[25]評(píng)估了對(duì)一線西妥昔單抗有反應(yīng)的患者在治療中斷后重新引入西妥昔單抗的益處。ctDNA樣本的回顧性分析[26]數(shù)據(jù)顯示,持續(xù)存在RAS突變的患者(即在再治療前ctDNA中存在RAS突變)不能從重新引入西妥昔單抗中獲益。其他正在進(jìn)行的臨床試驗(yàn),如CHRONOS (NCT03227926)和FIRE-4 (NCT02934529),評(píng)估了利用ctDNA指導(dǎo)抗EGFR抗體的再次引入治療。在一項(xiàng)II期試驗(yàn)中,研究Sym004[包括兩種抗EGFR抗體,伏妥昔單抗(futuximab)和扎妥昔單抗(modotuximab),二者針對(duì)EGFR的不同表位]在使用西妥昔單抗或帕尼單抗治療疾病進(jìn)展的轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌(colorectal cancer, CRC)患者中的療效,ctDNA生物標(biāo)志物分析顯示,部分患者(野生型RAS、BRAF和EGFR ECDs)受益于Sym004[27]。ctDNA能夠識(shí)別大多數(shù)接受HER2靶向治療的ERBB2擴(kuò)增轉(zhuǎn)移性CRC患者中可能與耐藥性相關(guān)的改變。對(duì)接受BRAF和EGFR抑制劑聯(lián)合治療的BRAFV600E突變的轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者樣本進(jìn)行的一系列基于ctDNA的分析顯示,在對(duì)這些療法產(chǎn)生耐藥性時(shí),MAPK信號(hào)通路的組分會(huì)出現(xiàn)多種改變。提示MAPK信號(hào)的再激活是一種重要的獲得性耐藥機(jī)制,并可在ctDNA中追蹤[28]。

3.3 監(jiān)測(cè)治療效果

ctDNA具有可重復(fù)性取樣的優(yōu)勢(shì),因此可在病程中多次評(píng)估治療療效,可通過ctDNA檢測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)治療效果,通過ctDNA的基礎(chǔ)水平及變化趨勢(shì)可評(píng)價(jià)患者對(duì)所選擇治療藥物的反應(yīng)。Kim等[29]的一項(xiàng)前瞻性II期臨床試驗(yàn)顯示,61例接受帕博利珠單抗治療的晚期胃癌患者的ctDNA下降水平與預(yù)后相關(guān)。ctDNA的基因組不穩(wěn)定性可預(yù)測(cè)化學(xué)藥物治療(以下簡稱化療)和免疫治療在多種消化系統(tǒng)腫瘤中的療效,Xu等[30]發(fā)現(xiàn)在晚期胃癌患者中可通過ctDNA基因組不穩(wěn)定性預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)胃癌的治療反應(yīng)。

3.4 分析術(shù)后殘余病灶、預(yù)防疾病的復(fù)發(fā)及預(yù)后

ctDNA半衰期短,約15 min～2 h即被降解,因此可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腫瘤治療過程中腫瘤的負(fù)荷變化,相較于傳統(tǒng)的腫瘤標(biāo)志物及影像學(xué),可更早檢測(cè)出腫瘤殘余病灶及預(yù)防復(fù)發(fā)。對(duì)于消化系統(tǒng)腫瘤,如胃癌,在行根治術(shù)后,仍有部分患者會(huì)出現(xiàn)局部復(fù)發(fā)或部分轉(zhuǎn)移。ctDNA水平與腫瘤負(fù)荷及分期均相關(guān),通過檢測(cè)已知的ctDNA中特定基因位點(diǎn)、拷貝數(shù)水平和異常甲基化,可評(píng)價(jià)微小殘留病灶(minimal residual disease, MRD),從而起到預(yù)后評(píng)估和監(jiān)測(cè)復(fù)發(fā)的作用,Reinert 等[31]研究發(fā)現(xiàn),在結(jié)直腸癌患者中采用ctDNA監(jiān)測(cè)可早于影像學(xué)檢查平均10個(gè)月發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)。Li等[32]通過ctDNA檢測(cè)發(fā)現(xiàn)TP53和MET基因擴(kuò)增可預(yù)測(cè)胃癌患者的不良預(yù)后。Lecomte等[33]發(fā)現(xiàn)在結(jié)直腸癌患者中CDKN2A啟動(dòng)子超甲基化及KRAS突變可作為獨(dú)立的預(yù)后因素。

4 局限性

4.1 目前不同ctDNA的檢測(cè)方法各有優(yōu)缺點(diǎn)

目前ctDNA的檢測(cè)方法主要分為以PCR為基礎(chǔ)的技術(shù)和以NGS為基礎(chǔ)的技術(shù)。以PCR為基礎(chǔ)的幾種技術(shù)雖然準(zhǔn)確率高,成本低,但是通量低,不能檢測(cè)未知突變,未來發(fā)展能力有限。以NGS為基礎(chǔ)的技術(shù)檢測(cè)成本較高。其中對(duì)于ctDNA甲基化的檢測(cè),傳統(tǒng)的甲基化檢測(cè)技術(shù),對(duì)于痕量DNA難以實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)度、高靈敏度及絕對(duì)定量的檢測(cè),后續(xù)可采用更先進(jìn)的技術(shù),如DNA微陣列芯片發(fā)現(xiàn)潛在的腫瘤甲基化標(biāo)志物。

4.2 ctDNA檢測(cè)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

ctDNA在消化系統(tǒng)腫瘤的早期篩查、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中得到廣泛應(yīng)用,但ctDNA在外周血中的豐度較低,難以提取和分析,且易受到cfDNA、基因組DNA影響,各個(gè)檢測(cè)平臺(tái)的靈敏度和特異度均有所不同,目前暫缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),不同實(shí)驗(yàn)室對(duì)于ctDNA的檢測(cè)結(jié)果的可比性較差,亟需統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn)、制定統(tǒng)一的行業(yè)規(guī)則以保證結(jié)果的可靠性、重復(fù)性及準(zhǔn)確性。

4.3 對(duì)血液樣本保存的要求較高

血液樣本保存不當(dāng)容易干擾結(jié)果判定,采血后若處理不及時(shí)則外周血細(xì)胞釋放的核酸會(huì)影響ctDNA的測(cè)定。各階段的處理,包括采血至分離血漿的時(shí)間間隔、離心和純化方案、儲(chǔ)存溫度等均會(huì)影響最終的測(cè)定結(jié)果。

5 結(jié)論與展望

基于ctDNA作為生物標(biāo)志物應(yīng)用于消化系統(tǒng)腫瘤的早期篩查、指導(dǎo)治療、監(jiān)測(cè)治療效果及判斷預(yù)后具有巨大的潛力,ctDNA廣泛應(yīng)用于臨床是必然趨勢(shì),但仍需要大規(guī)模、多中心的臨床研究來進(jìn)一步驗(yàn)證其應(yīng)用于不同消化系統(tǒng)腫瘤的有效性、敏感性。

ctDNA將會(huì)推動(dòng)個(gè)體化治療及精準(zhǔn)治療的進(jìn)展[34],通過ctDNA檢測(cè)腫瘤特異性基因特征和表觀遺傳學(xué)特征的變化,并應(yīng)用于篩查、診斷、治療及判斷預(yù)后中,個(gè)體化的醫(yī)療方式將會(huì)為患者選擇最合適的治療方案,ctDNA的個(gè)體化的醫(yī)療方式將為腫瘤領(lǐng)域帶來嶄新的格局。

在未來,WGS檢測(cè)成本的下降將為ctDNA檢測(cè)提供更有吸引力的替代方案,取代需要單獨(dú)驗(yàn)證和標(biāo)準(zhǔn)化程序的獨(dú)立癌癥診斷測(cè)試。從30～35倍的中等測(cè)序覆蓋率,將能夠從單個(gè)數(shù)據(jù)集中獲得cfDNA信息,包括從個(gè)性化突變跟蹤到組織反卷積的分析可能性。然而,由于甲基化標(biāo)記是目前主要的組織特異性標(biāo)識(shí)符,可能WGBS為組織反卷積提供了WGS的替代方案。從不同的WGS分析中獲得的復(fù)雜數(shù)據(jù)陣列將代表多維數(shù)據(jù),以進(jìn)行特征提取和各種機(jī)器學(xué)習(xí)[35]。最終,有可能開發(fā)出一種能夠區(qū)分來自健康個(gè)體血液的cfDNA和來自癌癥患者血液的cfDNA的模型。適當(dāng)?shù)哪Ｐ徒⒂欣诰?xì)化的腫瘤分類/分型,評(píng)估腫瘤發(fā)展和識(shí)別藥物靶點(diǎn)或耐藥標(biāo)記,這也將為ctDNA檢測(cè)開辟令人興奮的途徑。

此外,近期報(bào)道的DNA片段的早期評(píng)估新方法——早期攔截片段的DNA評(píng)估 (DNA evaluation of fragments for early interception,DELFI)可通過對(duì)cfDNA片段模式的全基因組評(píng)估來識(shí)別cfDNA中的大量異常。DELFI可能有助于識(shí)別腫瘤來源的ctDNA,通過將DELFI與cfDNA序列改變的檢測(cè)相結(jié)合,可顯著提高檢測(cè)的靈敏度[36]。ctDNA檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步也將為其在消化系統(tǒng)腫瘤的診斷治療方面提供更多助力。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明于明鑫:提出選題思路,查閱文獻(xiàn),論文撰寫及修訂;楊愛明:提出修訂意見,審校論文。