Science醫學封面：捕捉癌癥的蛛絲馬跡
日期：2014-03-10 09:04:49
根據約翰霍普金斯大學Kimmel癌癥中心研究人員領導的一項國際研究的結果，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，監測治療反應，以及幫助解釋某些癌癥抵抗治療的原因。這項研究被選為封面故事發表在2月19日的《科學轉化醫學》（Science Translational Medicine）雜志上。
對來自罹患各種癌癥的640名患者的血液樣本進行分析，研究人員利用數字聚合酶鏈式反應技術（一種擴增和測定DNA分子數量的先進方法），評估了用DNA片段來預測患者體內腫瘤存在情況的潛力。
研究人員在75%的晚期癌癥患者，以及至少一半有局限性小腫瘤且尚未擴散至癌癥原發器官之外、仍有治愈可能的患者的血液中檢測到了這些稱作為無細胞循環腫瘤DNA(ctDNA)的片段。
研究人員說，這項研究提供了強有力的證據表明，ctDNA可以作為“個體化生物標記物”測試和癌癥篩查的工具。
論文的主要作者、腫瘤學及神經外科助理教授Chetan Bettegowda博士說：“我們已經能夠很好地治療并治愈局限性的癌癥。但我們希望能夠開發出一種非侵入性的技術提高早期癌癥檢測，我們覺得這是未來利用這一方法開展研究工作的一個令人興奮的起點。”
研究資深作者、約翰霍普金斯大學Swim Across America實驗室主任、腫瘤學副教授Luis Diaz博士說：“最令人興奮的方面是，ctDNA可以鑒別早期癌癥。”
在轉移性癌癥研究參與者中，研究人員在82%（112 /136名患者）的腦外實體瘤患者體內檢測到ctDNA，包括超過75%的晚期卵巢癌、結直腸癌、膀胱癌、胃食管癌、胰腺癌、乳癌、肝細胞癌、頭頸部癌以及黑色素瘤患者。不到50%的髓母細胞瘤、轉移性腎癌、前列腺癌或甲狀腺癌，以及不到10%的膠質瘤患者可檢測到ctDNA。
在223名局限性腫瘤患者中，研究人員在55%的所有患者樣本、73%的結直腸癌患者、57%的胃食管癌患者、48%的胰腺癌患者以及50%的乳腺癌患者中檢測到ctDNA。ctDNA水平增高與癌癥病程階段相關聯：47%罹患I期癌癥的患者、55%的II期癌癥患者、69%的III期癌癥患者以及82%的IV期癌癥患者可檢測到ctDNA。
循環腫瘤細胞(CTCs)是指從原發腫瘤脫落在血液中循環的一些完整細胞，其可能促成了轉移。將ctDNA與CTCs相比較，研究人員發現ctDNA往往存在于檢測不到CTCs的患者體內。他們沒有發現任何檢測到CTCs而沒有ctDNA的病例。
研究人員還分析了這種測試鑒別出患者腫瘤中突變的準確性。他們分析了單獨一組的206名轉移性結直腸癌患者的腫瘤和血液樣本，發現ctDNA可準確地識別87%攜帶KRAS基因突變的患者，這表明這些患者的腫瘤有可能對表皮生長因子受體（EGFR）阻斷治療敏感。
此外，研究人員還在24名起初對EGFR阻斷治療有反應但隨后復發的患者中，評估了ctDNA是否能夠提供癌癥耐藥形成的線索。他們發現96%（23名）患者有一個或多個參與MAPK信號通路的基因發生了突變。MAPK信號通路調控了基因表達和細胞生存，可能幫助了癌細胞旺盛生長。
研究作者們寫到：“這項研究提供了大量關于利用ctDNA檢測評估罹患各種癌癥的患者潛在效應及局限性的信息。”
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