循環腫瘤DNA比循環正常DNA矮半截
日期：2016-07-20 09:37:31
如今，人們開始利用液體活檢技術來診斷癌癥，以及監測治療效果，不過靈敏度是個問題。美國猶他州大學和華盛頓大學的研究人員近日在《PLOS Genetics》上發表文章，稱來源于腫瘤的DNA片段比來源于正常細胞的片段要短，這個特征可用于改善液體活檢。
猶他州大學的Hunter Underhill及其同事最早在多形性膠質母細胞瘤的動物模型中發現循環的腫瘤和正常DNA的差異。將人類GBM細胞系植入大鼠大腦中，并形成病變。在大鼠中發現人循環腫瘤DNA（ctDNA），但研究人員指出，人腫瘤DNA片段與大鼠正常DNA片段存在大小差異：人ctDNA的長度約為134 bp，而大鼠游離DNA（cfDNA）長度則為167 bp。
之后，研究人員又將人肝癌細胞系植入大鼠。同樣地，他們發現人ctDNA與大鼠cfDNA之間存在DNA片段大小的差異。這表明，這個模式可能不限于膠質母細胞瘤，而是ctDNA的一個普遍特征。
為了確定這是否是物種特異的，僅限于動物模型，Underhill及其同事檢測了黑色素瘤患者的循環DNA長度，并將其與健康對照進行比較。通過密度測定，他們發現黑色素瘤患者的DNA片段在整體上比較短。
研究人員對cfDNA水平升高的黑色素瘤患者的樣品進行測序，并將數據與健康對照的cfDNA樣品進行比較。同樣地，黑色素瘤患者的片段比對照要短20 bp。此外，他們還發現，在黑色素瘤患者的cfDNA中，BRAF V600E等位基因比野生型等位基因更加頻繁地存在。
在15名肺癌患者和9名健康對照的隊列中，研究人員通過密度測定和測序，同樣發現肺癌患者的cfDNA比對照要短。在一個病例和對照的子集中，研究人員利用基因捕獲和測序，發現更短的片段更容易帶有與肺癌相關的突變等位基因，如EGFR T790M突變。
為了檢驗小片段的富集是否增強了腫瘤DNA的檢測，Underhill及其同事將4名帶有EGFR T790M突變的肺癌患者和1名健康對照的游離DNA測序文庫混合。當研究人員分離出比總體長度短20-50 bp的DNA片段時，3名肺癌患者的樣品表現出突變等位基因頻率的增加。對于短片段DNA水平低的患者，這種改變更加明顯。
研究人員認為，這些結果表明，選擇性富集較短的cfDNA有望改善突變等位基因的檢測，并改善低負荷腫瘤的檢測。“靈敏度的飛躍造成了能夠檢測癌癥和不能檢測癌癥之間的差異，”Underhill補充道。不過，這背后的機理還不清楚。
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