血檢如何捕捉腫瘤的蹤跡？

　　近日，在芝加哥召開的“2016美國臨床腫瘤學會年會”發布的一項研究稱，大規模基因組分析表明，利用血液檢測篩查癌癥、監測癌癥發展演變可達到與傳統組織活檢同樣的效果。這項技術有助醫生更好地確立診療方案，有望成為常規活檢的一種可靠替代選項。

　　癌癥血液檢測是通過分析血液中的游離腫瘤脫氧核糖核酸（ctDNA）片段，對患者進行早期篩查、診斷并監測癌癥發展演變。研究人員表示，這種技術成本低、易操作，并可避免傳統侵入性組織活檢所帶來的痛苦。在這項迄今最大規模有關癌癥的基因組分析研究中，研究人員對1.5萬名癌癥患者的血液樣本進行了分析，樣本涉及50個癌癥種類。

　　從血液檢測診斷腫瘤

　　這并非第一次有人提出用血液檢測癌癥。早在1977年，研究人員就已發現癌癥患者的血液循環中存在游離的癌細胞脫氧核糖核酸片段（ctDNA）。“這種DNA片段攜帶致癌的基因突變等異常特征，包括基因堿基替換、缺失、插入、重排、拷貝數異常、甲基化異常等。但直至近年才確認，外周血中游離的腫瘤細胞DNA片段來自于腫瘤組織中發生凋亡、壞死的腫瘤細胞以及腫瘤細胞分泌的外泌體。”蘇州大學唐仲英血液學研究中心教授王建榮在接受《中國科學報》記者采訪時表示。因此，ctDNA可望用作便捷的標志物，直接通過血液檢測來診斷、監測癌癥的發生、發展。

　　不過，想要精準地捕捉血液中的ctDNA并非易事。“因為正常細胞的DNA也會進入血液循環，因此，外周血中腫瘤ctDNA只占外周血總ctDNA量的1%以下，有的甚至不到0.01%。”王建榮解釋說，“特別是，癌癥早期患者血液中腫瘤ctDNA的水平極其低，而且，不同類型癌癥，甚至同類型癌癥的不同患者血液中所含的腫瘤ctDNA量也不一樣，因此，血液檢測癌癥技術上并非輕而易舉。”

　　盡管困難重重，但隨著技術手段的不斷創新，醫學檢測環節也迎來新的階段。目前，對于已知致癌突變位點的檢測，一般采用數字聚合酶鏈式反應（dPCR）、珠乳擴磁技術（BEAMing）、標記擴增深度測序（TAM-Seq）以及癌癥個體化深度測序（CAPP-Seq）；而對于未知致癌突變位點的檢測，則可采用全基因組測序、外顯子測序、RNA（核糖核酸）末端平行分析法以及全基因組甲基化測序。

　　王建榮進一步介紹道，其中dPCR技術是將一個標準的聚合酶式反應分配到大量微小的反應器中，擴增結束后再通過陽性反應器的數目“數出”目標序列的拷貝數，這種方法雖然靈敏度比較高，但是“只能檢測已知的突變位點，通亮低”。相比較之下，BEAMing則結合了dPCR與流式技術，對腫瘤組織先進行桑格測序定義腫瘤組織的基因突變，再利用BEAMing技術測定血漿樣本中腫瘤DNA的突變情況，比dPCR靈敏度更高。而CAPP-Seq則利用定制化的基因突變位點庫作為篩選器，對樣本進行靶向捕獲后再進行超深度測序，其對腫瘤的ctDNA檢測靈敏度更高，特異性更強。

　　“總體而言，外周血中腫瘤ctDNA的檢測準確率取決于腫瘤類型、腫瘤發展階段和檢測手段這三個因素，即腫瘤類型不同、腫瘤發展階段不同、腫瘤ctDNA檢測方法不同，能達到的相應的檢測準確率也不同。”王建榮表示。

　　并非是所有腫瘤的“放大鏡”

　　盡管血液篩查癌癥的方法相對簡單，患者的痛苦也比較小，但是并非所有的癌癥都可以被這類方法檢測出。其主要原因是目前檢測低濃度ctDNA的技術能力所限。通常，“同一類型癌癥的早、中、晚期，血液中腫瘤ctDNA水平是遞增的，但是，不同類型癌癥和同一類型癌癥的不同病患間，ctDNA的變化趨勢未必相同。”王建榮進一步闡述。

　　所以，判斷是否得了癌癥以及癌癥已發展到何階段，既取決于測出的血液中腫瘤ctDNA相對水平的高低，也取決于采用何種檢測方法，更取決于所檢測的癌癥類型。比如，非實體腫瘤，如血癌，在血液循環中有大量的血癌細胞DNA片段，因此，最容易檢測其ctDNA。但對于實體腫瘤的檢測難度較大。目前只有部分癌癥類型做過一定規模的檢測研究。一般而言，ctDNA含量在癌癥晚期或轉移性腫瘤中較高，而在早期或非轉移性腫瘤中含量較低。因此，原發癌檢出率較低，轉移癌、復發癌檢出率較高，癌癥分期越高，檢出率也越高。

　　2014年2月19日，一篇被選為美國科學雜志子刊《科學轉化醫學》封面故事的研究稱，腫瘤脫落在血液中的某些DNA片段有潛力用于早期癌癥非侵入性篩查，監測治療效果，以及幫助解釋某些癌癥抵抗治療的原因。同時，這些來自約翰霍普金斯大學Kimmel癌癥中心的研究人員還發現，在640例患者中，ctDNA可檢測超過75%的晚期胰腺癌，還有卵巢癌、結直腸癌、膀胱癌、胃癌、乳腺癌、黑色素瘤、肝癌以及頭頸癌。然而，在原發性腦、腎、前列腺癌和甲狀腺癌的可檢測率卻不到50%。此外，在206例轉移性結直腸癌患者中，對源自KRAS基因突變的ctDNA檢出率達87.2%、檢測特異性達99.2%。而對髓母細胞瘤、轉移性腎癌、前列腺癌或甲狀腺癌患者血液中腫瘤ctDNA的檢出率不到50%，對腦膠質瘤患者的檢出率更低，不到10%。“這些研究結果表明，不同類型癌癥血液檢測結果可靠性不同，特別是對腦瘤的檢出率很低，可能原因在于血腦屏障的存在阻礙了腦膠質瘤細胞及其DNA進入外周血液。”王建榮解釋說。

　　所以，綜合考慮各種因素，只有采用定量和定性兩種方法結合，才能更準確地反映腫瘤的存在和嚴重程度。當然，利用目前的血液檢測技術獲得的ctDNA的檢測結果，如果再結合腫瘤生物學其他方面的診斷結果，如免疫標記、蛋白質組學、激酶組學、腫瘤微環境等檢測數據，則診斷結論更為可靠。

　　有望2019年實現癌癥早期診斷

　　值得關注的是，現在的血液檢測癌癥的方法并非“最終形態”，由于目前技術手段的不成熟，所以有些想法尚未實現。王建榮認為，這一新的診斷檢測手段還需要做顯著的改進，還需要更多的臨床驗證，特別是通過多中心臨床研究進行驗證。隨著檢測技術的進一步發展，檢測方法的進一步規范，在不久的將來可望用于腫瘤的早期診斷。所以，“基于目前的技術成熟程度，既要看到其較原有腫瘤檢測技術在敏感性和特異性上的優勢，又要看到目前這一技術尚不能憑其單一檢測來檢查所有無癥狀的癌癥，除非檢測方法有質的突破”。

　　近日，國際測序巨頭Illumina公司聯合比爾·蓋茨、亞馬遜創始人和CEO杰夫·貝索斯等投資人，已籌集1億美元以上資金組建了專司血液檢測癌癥的研發企業Grail，并聘任美國國家癌癥研究所前所長理查德·克勞斯納領銜該研發企業，確立了宏大目標，計劃用三年時間，通過對成千上萬人體樣本的超大規模檢測研究，實現對常見癌癥的血液檢測早期診斷。經過起步年的研發準備，Grail計劃在2017年進入大規模臨床試驗，目標是2019年推出通用的癌癥檢測方法，實現常見癌癥的早期診斷。