循環腫瘤基因

循環腫瘤基因

循環腫瘤基因(循環腫瘤DNA),即ctDNA( circulating tumor DNA),是指腫瘤細胞體細胞DNA經脫落或者當細胞凋亡後釋放進入循環系統,是一種特徵性的腫瘤生物標記。通過ctDNA檢測,能夠檢出血液中的腫瘤蹤跡。

基本介紹

  • 中文名:循環腫瘤基因
  • 外文名:circulating tumor DNA
  • 功能:特徵性的腫瘤生物標記
  • 套用:Ultra-Early Tumor Screening
基因簡介,研究歷程,臨床意義,前景展望,

基因簡介

循環腫瘤DNA是一種無細胞狀態的胞外DNA,存在於血液、滑膜液和腦脊液等體液中,其主要是由單鏈或雙鏈DNA以及單鏈與雙鏈DNA的混合物組成,以DNA蛋白質複合物或游離DNA兩種形式存在。它是一種具備廣泛套用前景、高敏感性、高特異性的腫瘤標誌物,且適用於多種腫瘤。與蛋白類標記物相比,ctDNA 檢測很少出現假陽性,因為 ctDNA來自腫瘤細胞基因組突變。另外,ctDNA 半衰期短,能準確反映腫瘤當前情況。

研究歷程

早在1947年,比DNA雙螺旋結構發現還早6年的時候,Mandel和Metais就發現血漿中存在游離的核酸分子;1977年,Leon等人發現,腫瘤患者的血漿游離DNA水平要明顯高於健康人群。之後研究者在腫瘤患者的血漿和血清中檢測到了癌基因突變,並且與原發腫瘤相一致。發現癌症患者的循環 DNA,17 年後人們發現這種攜帶了突變信息的循環DNA是腫瘤的標誌。人們逐漸明白,cfDNA中 攜帶腫瘤特有突變的那一小部分DNA,確確實實是由腫瘤細胞釋放出來的,ctDNA的研究與腫瘤關聯起來。
2007 年,美國約翰霍普金斯大學 Bert Vogelstein 和 Kenneth Kinzler 對 18 名腸癌患者的 ctDNA 進行了跟蹤。研究顯示,術後仍檢測到 ctDNA 的患者,基本上都出現了復發,而術後未檢測到 ctDNA 的患者,腸癌無復發。

臨床意義

ctDNA就像是腫瘤細胞留在血液中的指紋,讓我們有可能僅僅憑藉一管血,就可以追查癌症的真兇,分析它的各項特徵,從而為消滅這個兇手提供不可或缺的信 息。在幾乎所有種類的癌症中,都檢測到了ctDNA所帶有的標誌性突變,並且腫瘤越晚期,病情越嚴重,腫瘤的惡性程度越高, ctDNA特有突變的頻率就越高。
一項針對15種癌症進行的ctDNA測序研究顯示,分別有47%,55%,69%,82%的I-IV期癌症病人中能檢測 到高於一定頻率的ctDNA突變;而另一項使用更高靈敏度測序技術的研究則表示,對於II期以上的病人,均能100%檢測到突變。ctDNA來自腫瘤細胞的體細胞突變,不同於遺傳突變的是其存在於體內每個細胞。因此,ctDNA是一種特徵性的腫瘤生物標記物,並且還可以被定性、定量和追蹤。

前景展望

循環腫瘤DNA作為一種新的腫瘤標誌物,將在腫瘤的診斷、治療及預後檢測等方面發揮重要作用,尤其對於一些不具有典型臨床症狀、檢查無特異性和診斷困難的腫瘤,可避免複雜的、具有創傷性的活檢。隨著基因測序的飛速發展,已能在血液中對其進行檢測並計數。ctDNA基因測序對於發現早期或癌前階段腫瘤蹤跡具有重要意義,為腫瘤的治療提供時機,基於ctDNA的超早期腫瘤基因檢測(Ultra-EarlyTumorScreening,U-ets)將是未來腫瘤疾病預防、治療的研究和發展方向。

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