液体活检技术对于早期癌症的检测会有多大的帮助？

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液体活检技术的可靠性和准确率有多高？

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大力水手

美国墨菲特研究中心Pellini B教授在2021年AACR年会展示的一项最新研究成果指出，血液和尿液来源的ctDNA能够作为监测肠癌新辅助化疗预后生物分子标记物。


▲ ctDNA可作为监测肠癌新辅助化疗预后生物分子标记物

那么，MRD是什么，MRD监测有何作用，以及ctDNA与MRD监测之间的关系是什么？
1、液体活检及MRD简介
微小残留病灶（minimal/measurable residual disease，MRD）是指癌症患者经治疗之后残留在体内的少量癌细胞，这部分细胞往往不能够被传统的检测手段所检测，这也是肿瘤复发的最主要原因之一。
研究证实通过MRD监测能够有效地评估癌症患者的治疗效果及复发风险。因此，依赖于MRD监测治疗策略的应用能够使患者在治疗过程中获益，尽可能最大化地延长患者生存时间。
然而，MRD水平一般较低，需要使用高灵敏度和高特异性的检测手段完成对癌症患者的MRD监测。2018年，FDA批准NGS测序技术应用于监测急性淋巴细胞白血病或多发性骨髓瘤患者MRD。
液体活检是一种新的、非侵入性的检测方法，其主要基于循环肿瘤细胞（CTCs）或者循环肿瘤细胞来源分子（ctDNA）的分析，从而反映肿瘤患者体内肿瘤负荷（TMB）及MRD。实际上，针对不同治疗阶段患者的MRD监测能够有效用于指导临床治疗策略的实施。在辅助/新辅助治疗和全身治疗等过程中，MRD监测均能够对患者风险评估提供数据支持。


▲ 肿瘤负荷与治疗策略的选择

2、液体活检主要内容
2.1. 血液循环肿瘤细胞CTCs：
CTCs细胞的富集

CTCs细胞的高效富集主要利用肿瘤细胞和血细胞之间的差异来实现，如细胞表面蛋白表达差异或者肿瘤细胞特有分子特征等。细胞表面内皮黏着蛋白EPCAM是一个被广泛使用于CTCs富集的蛋白分子，而其他内皮细胞表面抗原EGFR、mucin1以及组织特异性抗原PSMA、HER2等，被应用于前列腺癌和乳腺癌等癌种。
此外，基于肿瘤细胞和非恶性细胞的大小、密度、电荷和变形能力之间的差异同样能够富集CTCs。
CTCs细胞的识别
在富集CTCs细胞之后，CTCs群体可能仍然含有数百至数千个细胞，这需要使用更为可靠的方法来识别单个CTC。CTCs细胞的识别主要利用抗体特异性结合细胞膜或者细胞质抗原的免疫检测手段，其中被识别的抗原主要有上皮抗原、间充质抗原、组织特异性和肿瘤相关的标记蛋白。
此外，CTCs细胞也可以通过检测细胞内的核酸序列来完成特异性识别，其原理主要是通过特异性引物进行PCR扩增，进而通过检测细胞DNA序列或者RNA表达来鉴定CTCs细胞。也有研究表示，通过体外培养的方法能够有效鉴定具有功能活性的CTCs细胞。


▲ CTC细胞的富集、鉴定及特征

2.2. 血液循环肿瘤ctDNA：
血液循环肿瘤DNA（ctDNA）是一类高度碎片化的DNA的总称，其主要来自于凋亡的肿瘤细胞。首先通过收集先前处理或活检标本的ctDNA，再利用几种不同的技术，如BEAMing（beads–emulsion–amplification–magnetics）、CAPP-Seq（cancer personalized profiling by deep sequencing）、ddPCR（droplet digital PCR）以及 NGS（next-generation sequencing）等，分析每个患者原发肿瘤组织中的特异性的突变基因。
利用这种检测方法往往比非靶向测序方法更敏感，研究证实ctDNA 检测灵敏度高达0.01%，这也成为了检测肿瘤患者MRD的一种有效手段。


▲ 血液ctDNA 的检测方法

2.3. 基于CTCs与ctDNA的分子特征及耐药性：
分析循环肿瘤CTCs细胞和循环肿瘤cfDNA的基因变异及转录水平的变化，能够有效检测肿瘤患者接受不同治疗后的临床反应，以及能够实时监测在不同治疗的选择压力下的肿瘤进化（肿瘤耐药机制）。
目前，研究基因特异性突变相关的癌种主要包括非小细胞肺癌（EGFR, ROS1和ALK），结肠直肠癌（KRAS），乳腺癌（ESR1和PIK3CA），前列腺癌（AR和TMPRESS2-ERG融合）以及黑色素瘤（BRAF）等。
此外，对肿瘤体外的ctDNA序列以及表达量检测能够有效反映肿瘤负荷的变化，ctDNA特定基因水平的持续升高反映了肿瘤细胞量的增加或特定克隆亚群的进化，这也表明存活的肿瘤细胞对治疗产生了一定的耐药性。


▲ CTCs细胞与ctDNA基因变异检测

3、基于液体活检监测MRD的意义
对肿瘤患者进行液体活检，定量与定性分析CTCs和ctDNA信息，能够为患者MRD监测提供一定的数据支持。CTCs和ctDNA的监测可能成为预测临床治疗的有效生物标志物，其高灵敏度高特异性的优势能够缩短长期随访时间及检测成本。
除了关于肿瘤原发样本的CTCs细胞及ctDNA之外，基于肿瘤患者血液免疫细胞、循环miRNA、细胞外囊泡等评估也可以提供关于MRD监测。因此，液体活检分析手段具有改变肿瘤学诊断前景的潜力，对以MRD为靶点的癌症治疗具有明确的意义。

本文转载自领星医学

同花顺

传统癌症早期筛查检测手段主要包括肿瘤标志物检测、医学影像学检测、内镜检查等，应用广泛，但是存在侵入性、取样困难、敏感度较低、肿瘤异质性等诸多局限性。近几年，基于PCR、NGS等分子诊断技术，以非固态生物组织为标本进行取样的液体活检技术发展迅速。液体活检是一种非侵入式的血液检测，能通过检测肿瘤或其转移灶释放到血液中的循环肿瘤细胞（CTC）、循环肿瘤DNA（ctDNA）碎片和外泌体来判断肿瘤的基因突变情况。液体活检相比传统筛查手段具有明显优势。第一，取样方便，非侵入性，液体活检检测对象是血液、尿液或粪便等液体样品，取样简单，能够显著降低成本并减少患者的创伤和风险。第二，实现泛癌种检测，影像学手段和内镜检查每次只能检查特定位点的肿瘤病灶，液体活检通过一次检测可以实现多个癌种的覆盖。第三，可重复取样：液体活检操作简便、检测速度快，可重复性获取样本进行高频检测。第四，有效应对肿瘤异质性，恶性肿瘤异质性高，液体活检可反映肿瘤的基因组全貌，在减少肿瘤异质性对诊断造成偏差的同时，也能及时反映肿瘤发展的动态变化。      过去十年，政府已经成为推动癌症早筛发展的重要力量，推出多项政策促进癌症的早筛早诊。2016年国务院发布的《健康中国2030规划纲要》提出要强化慢性病筛查和早期发现，对高发地区重点癌症开展早诊早治工作，推动癌症、脑卒中、冠心病等慢性病的机会性筛查，并提出到2030年要实现全人群、全生命周期的慢性病健康管理，总体癌症5年生存率提高15%。2020年8月，国家科技部重点专项“高发恶性肿瘤早筛早诊技术研发及应用项目”发布，旨在针对国内高发的肺癌和消化道癌，构建高灵敏度、高特异性、高效经济的恶性肿瘤液体活检早诊技术体系，开发具有完全自主知识产权的筛查、早诊试剂盒。      相比拥挤的肿瘤个体化治疗领域，肿瘤早筛尚处于蓝海市场，潜在空间巨大。相比伴随诊断面对的癌症中晚期人群，肿瘤早筛面向的是庞大的表面健康人群或潜在高危人群，而且相比伴随诊断的低频次检查，早筛产品具有一定的复购性，市场规模要数倍于伴随诊断市场。对肝癌、结直肠癌两种发病率较高、目前早筛产品进展较快的癌症进行液体活检早筛潜在市场空间测算，预计2030年肝癌和结直肠癌早筛的潜在市场空间分别为106.5亿元和96亿元。     未来癌症早筛市场发展的核心驱动力主要体现在以下几点：第一，经济的稳定发展和收入水平的提升：美国、日本等发达国家早筛推广程度高、产品获批相对容易、各种筛查指南专业有序地执行，主要还是得益于经济发达、个人收入水平较高。而中国等发展中国家经济发展和个人收入水平与发达国家存在一定差距，从卫生经济学、群体获益的角度考虑，大范围推广筛查难度较大。第二，大众对早筛的认知度逐步提升，癌症早筛需求大：在一系列政策加持下，国内癌症早筛市场逐步规范化，医保支付和不同癌种早筛指南将逐步扩大肿瘤早筛的覆盖面，市场渗透率有望加速提升；同时伴随着重大阳性检出率的提升，使得民众越来越意识到肿瘤早筛的重要性。第三，早筛技术逐渐成熟，成本不断降低：液体活检、多组学早筛技术发展快速，目前Grail、和瑞基因、燃石医学等国内外优质早筛企业已经取得突破并且在前瞻性验证阶段的数据表现优异。第四，政策利好早筛行业发展：健康中国2030规划纲要提出到2030年要实现全人群、全生命周期的慢性病健康管理，总体癌症5年生存率提高15%。

清风寡欲

液体活检对早期肿瘤的识别主要优势在于两个大大的字，简单！
液体活检仅需要从患者那里采集血液样本。样品经过几个预分析和分析步骤，以鉴定循环肿瘤DNA。这在诊断潜在肿瘤有很多好处。首先是液体活检的非侵入性。另外，它的成本要低得多，可以缩短检测周期，并且可以使用其他的体液扩展检测收益。就像程序上的收益一样，液体活检也有很多应用，包括治疗监测，疾病复发和个性化医疗等。相比于CT检查，组织活检等等其他的检测技术，液体活检十分简单而且能够不断重复进行。可以想象，如果当技术发展成熟了以后，我们日常的抽血体检也可以顺带完成癌症筛查了。
关于液体活检的更多资讯，可以查看以下岂珀专家的文章:
Guidepoint：岂珀（Guidepoint) 专家 - 高速增长的液体活检市场如想了解更多岂珀专家资讯，请浏览http://www.guidepoint.net。感谢关注！

感恩由您

液体活检的理论依据是癌细胞的DNA会扩散到血液中，因此只需要将血液中的DNA提取出来进行测序就可以实现癌症的早筛，是不是所有的癌症都能检测出来还不太清楚。而有些癌症依靠传统的方法检测出来往往已经是中晚期了（比如胃癌）。另外液体活检校传统检测方便很多。

同花顺

准确率不太高的，目前血浆提取DNA片段的技术很不成熟，就算是国外的厂家产品也未必能保证产率
其实测序也好PCR也好，通路倒不是最麻烦的，大家主要是卡在第一步了