液體活檢的檢測(cè)對(duì)象

1、金氟研究-液體活檢的檢測(cè)對(duì)象導(dǎo)語(yǔ)繼上次金氨平臺(tái)推送了液體活檢行業(yè)篇的第一部分后，本文將繼續(xù)介紹液體 活檢的檢測(cè)對(duì)象。目前，液體活檢的三種主要月中瘤來(lái)源的生物標(biāo)志物分別是循環(huán) 月中瘤細(xì)胞(CTC)、循環(huán)月中瘤DNA (ctDNA)、月中瘤外泌體。液體活檢的檢測(cè)對(duì)象液體活檢是指通過(guò)非侵入性取樣，如血液、唾液、尿液等，利用高通量測(cè)序 技術(shù)、過(guò)濾、捕獲或富集體內(nèi)月中瘤細(xì)胞的基因組信息，把握住癌癥的蛛絲馬跡，從而對(duì)疾病進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀察和治療，是一種突破性的革新技術(shù)。診新：通過(guò)taigG版檜制和 定量用于相提的厚臉 畸淮體活稔預(yù)后：融4L，要接受強(qiáng)化 治療的高鳳險(xiǎn)病人Pr 口 診新：通過(guò)taigG版檜制和

2、定量用于相提的厚臉 畸淮體活稔預(yù)后：融4L，要接受強(qiáng)化 治療的高鳳險(xiǎn)病人Pr 口 g 白白 311s疾扃監(jiān)控通過(guò)中山1占月:W大小、 分吸的關(guān)聯(lián)性實(shí)藥監(jiān)控治療效果DImam monitoring個(gè)性化治ft ：監(jiān)蛇藥物療3s 茂善每個(gè)病人的治療效果IPersoryilizedi theraputlcs液體活檢的檢測(cè)樣本、對(duì)象及其臨床應(yīng)用資料來(lái)源：Clin Cancer Res; 23(10) May 15, 2017目前，液體活檢的三種主要月中瘤來(lái)源的生物標(biāo)志物分別是循環(huán)月中瘤細(xì)胞(CTC)、循環(huán)月中瘤DNA (ctDNA)、月中瘤外泌體。CTC是由原發(fā)灶或轉(zhuǎn)移灶 釋放的，進(jìn)入外周血循環(huán)的月中

3、瘤細(xì)胞，側(cè)重于細(xì)胞病理，適用于治療后的病情監(jiān) 測(cè)，判斷預(yù)后等；外泌體所含信息豐富，包括蛋白質(zhì)， RNA等，不僅能用于臨 床診斷，還有可能用于疾病的治療；ctDNA是月中瘤細(xì)胞釋放到血液循環(huán)系統(tǒng)中 的DNA,可通過(guò)檢測(cè)ctDNA的突變信息和甲基化，進(jìn)行定性和定量分析，適用 于早期篩查，個(gè)性化用藥指導(dǎo)，耐藥性監(jiān)測(cè)等。除了以上三種生物標(biāo)志物，循環(huán) 月中瘤miRNA也可作為液體活檢的檢測(cè)對(duì)象。miRNA由于尺寸較小且能免于RNA 酶介導(dǎo)的降解，致使其在血液或其他體液中通常比較穩(wěn)定。 最近的研究表明在診 斷結(jié)腸癌時(shí)，miRNA表現(xiàn)出比ctDNA更優(yōu)越的敏感性和特異性。然而，miRNA 能否作為臨床上診斷

4、癌癥的生物標(biāo)志物， 仍需要克服一些障礙，尤其是不能追溯 月中瘤組織來(lái)源，以及不能確定是否能夠在臨床上標(biāo)準(zhǔn)化。CTC技術(shù)的弊端在于血液中 CTC的含量極少，且不易提取，其應(yīng)用范圍由 此受到了較大限制；外泌體技術(shù)目前仍處于早期科研階段，距大范圍市場(chǎng)應(yīng)用 還有較長(zhǎng)周期。ctDNA技術(shù)手段較為成熟，臨床應(yīng)用最廣泛，尤其是在月中瘤早 期篩查領(lǐng)域潛力巨大，止匕外，ctDNA甲基化檢測(cè)能提高敏感性，且能用于月中瘤 定位，判斷月中瘤來(lái)源。因此，綜合技術(shù)的成熟度、應(yīng)用范圍的廣度、測(cè)序成本的 合理性等考慮，ctDNA技術(shù)是目前最主流的液態(tài)活檢技術(shù)。監(jiān)涮對(duì)象指林一16率應(yīng)用；優(yōu)點(diǎn)加電1卜聲體題中說(shuō)高出乖浦幼診將 井

5、進(jìn)入外周副減番拜 療敕評(píng)相 的腫意潮眄 術(shù)后齪卻L完的鋼也可提供突變和藥 相嫉感性分析變化，有生陶胞 其里汪可獷大埔芥-切F籽至 大餐目的圣U黯的息量大，可以研究EWTA, RJA ,除三表達(dá)萼.比ctDNA 的研究?jī)?nèi)容年豐京；3.活軀ia培養(yǎng)后對(duì)遂行功能性;檢出軍飆.CTC是讓產(chǎn)卬E， M血港中相芹CTC杼奉花度捋 高；二特“性也,病人個(gè)體靶差異大. 根提腫痛類型,病斯扣其也因室. ere可BE帶有不同的分子信息， 即堂同一愚者也目有異質(zhì)性外向依腫短細(xì)胞稅范由囊胭，小洋過(guò)隹 攜帶著理細(xì)胞的治外I7NA. RNA旬身白質(zhì)等信臬1.tit.it1 cic,更舄言集， 工重定性昌.即使在冷岸里保存

6、 物年的血液.也可弗于分高和 監(jiān)稿外訕體F3信月重大包括了腫白徂兒隹鼻膽仁亂,4時(shí)了用于 悻斷.一有用于箱療的漕力EH冗直毋晚.科研粗累翦窺，尚處于院味早期clDNAE胖期以能過(guò)起更I1L5期麻查瓶中的巾壞足內(nèi)臨誄詢度個(gè)性化閏藥指導(dǎo)討藥件監(jiān)津 他后恰和L技術(shù)手函為成總，工臨床電借力廣粕*土卑福手段,有可能在嚙床癥狀 出現(xiàn)之前判斷是否患有痛癥I4 M通時(shí)詢網(wǎng)rtPA 菽基因 和壯口、+的甲基武,帝行定忤 超定3E分析，工ctDA甲基化檢瑞祖高取座 tL,且能用于靜佃定粒.判斷 仲勒來(lái)洋L癌近早期的獨(dú)出率右珞媒高，薊cOXA對(duì)晚工拾拉由鞋出軍 較高31如飛，超對(duì)早期病癥的 嶗出率立都為風(fēng)進(jìn)右.仍有

7、待 掘嘉，7家新貢雜,個(gè)體差異大， 不同礙.看目書的實(shí)宅不一杵.費(fèi) 以布袋一的檢測(cè)標(biāo)值.歸這魅 點(diǎn)可通訶中基化履例曲如CTC、ctDNA和外泌體三種技術(shù)的比較資料來(lái)源：寬華集團(tuán)投研部整理CTC臨床潛力巨大，但捕獲難度大，大多數(shù)應(yīng)用局限于研究目的1869年Ashworth首次提出循環(huán)月中瘤細(xì)胞（CTC）的概念，CTC是由自發(fā)或診 療操作由原發(fā)或轉(zhuǎn)移月中瘤中，獲得脫離基底膜的能力并進(jìn)入血液循環(huán)的月中瘤細(xì) 胞，是惡性月中瘤患者出現(xiàn)術(shù)后復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的重要原因，也是導(dǎo)致月中瘤患者死亡的重要因素。根據(jù)其細(xì)胞類型的不同，可將CTC分為上皮細(xì)胞表型、間質(zhì)細(xì)胞表型和上皮間質(zhì)細(xì)胞混合表型。通過(guò)監(jiān)測(cè)CTC類型和數(shù)

8、量變化可以實(shí)時(shí)評(píng)估月中瘤動(dòng)態(tài)與治療效果，有望實(shí)現(xiàn)個(gè)體化精準(zhǔn)用藥。A*h .ii施弗亡聲廢昭者皿到 發(fā)現(xiàn)受慍干尸楷卬田的眥If* r 首次岸出于廣明也將rcA*h .ii施弗亡聲廢昭者皿到 發(fā)現(xiàn)受慍干尸楷卬田的眥If* r 首次岸出于廣明也將rc的;獷修正內(nèi)： 家總丁同琦腫成卬臨拜痼.賦 耳設(shè)質(zhì)笈反囤I琮71并注河當(dāng) 地土叱入口管湖中慟I：皂加工回，口&H也區(qū)已靜1 . 芭臾期藥將替九服回身苫府油1|叫, crrtttv .；林門啟西嚴(yán)者牛寄東 id者但J也二低為苫者ikracrZi 琬5（ dlt 翻腫 用置小仃荏*工本因工乒用:為璟CTCitt良峨早于腫廟灶正田?FmMaJttM內(nèi)百門骷就沱

9、 CT值砒題事苴后相CTC的發(fā)展歷史資料來(lái)源：寬華集團(tuán)投研部整理CTC是活體月中瘤細(xì)胞，可通過(guò)計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)早期篩查和復(fù)發(fā)監(jiān)控，亦可通過(guò)分 離培養(yǎng)和全基因組測(cè)序?qū)崿F(xiàn)指導(dǎo)治療方案和治療監(jiān)測(cè)?？稍诨蚪M、轉(zhuǎn)錄組、 蛋白組和代謝組水平分析 CTC特性，在癌癥的診斷和治療領(lǐng)域擁有最廣闊的發(fā) 展?jié)摿?。CTC的半衰期不超過(guò)2.4個(gè)小時(shí)，僅有少數(shù)具有高活性的 CTC能存活 下來(lái)，并有機(jī)會(huì)在患者其他組織器官中形成轉(zhuǎn)移灶。血液中的CTC含量稀少， 1ml血液中含有數(shù)十億個(gè)細(xì)胞，其中僅包含 1個(gè)CTC,所以CTC檢測(cè)的主要挑 戰(zhàn)是如何對(duì)CTC進(jìn)行捕獲?，F(xiàn)階段CTC捕獲技術(shù)的靈敏度和捕獲效率低， 漏檢 率高，因此CTC的

10、大多數(shù)應(yīng)用局限于研究目的，目前還沒(méi)有建立臨床實(shí)踐。在鐘痛內(nèi)初吵就之（1少峽CK品股的皿液 中.cicH制能減少在鐘痛內(nèi)初吵就之（1少峽CK品股的皿液 中.cicH制能減少理解早期的漏沙痛樁手術(shù)后的宜發(fā)掠劇.動(dòng)態(tài) 隨訪，輔助傳線手段,即使理 警杷發(fā)治仃效果評(píng)曲.沿療效策 液中cic含量成反tt，笠聚越好, 他被檢檔的CTC越少CTC在癌癥治療中的應(yīng)用場(chǎng)景資料來(lái)源：參考浙商證券基于外泌體的液體活檢技術(shù)需進(jìn)一步觀望血液中外泌體含量高，穩(wěn)定強(qiáng)、可長(zhǎng)期存儲(chǔ)。大多數(shù)細(xì)胞在正常和病理狀態(tài) 下均可分泌外泌體，月中瘤細(xì)胞外泌體即月中瘤細(xì)胞脫落的囊泡，攜帶月中瘤細(xì)胞的 DNA、RNA和蛋白質(zhì)等信息，在細(xì)胞間物質(zhì)和

11、信息轉(zhuǎn)導(dǎo)中具有重要作用。外泌 體可介導(dǎo)月中瘤細(xì)胞增生、免疫耐受和化學(xué)抵抗，促進(jìn)腫瘤血管形成，且其miRNA 有望成為月中瘤診斷的新型標(biāo)志物。與ctDNA和CTC相比，外泌體具有易于富集、穩(wěn)定性高且不易降解的特性。據(jù)悉在冷庫(kù)中儲(chǔ)存30年的血液也可用于分離檢測(cè)外泌體，因此可用外泌體建立月中瘤細(xì)胞進(jìn)化發(fā)展史“活日記”，記錄患者月中 瘤組織在治療過(guò)程中產(chǎn)生的一系列遺傳信息和蛋白表達(dá)的變化情況，便于病情和治療追蹤，可用于癌癥的診斷和復(fù)發(fā)監(jiān)控。目前基于外泌體的液體活檢技術(shù)尚處于起步階段，但是外泌體憑借其易富 集、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢(shì)，已獲得極高的關(guān)注。關(guān)于外泌體的文獻(xiàn)報(bào)道層出不窮，以 2015年發(fā)表在自然雜志上

12、關(guān)于利用 Glypican-1蛋白作為早期胰腺癌的診斷 標(biāo)準(zhǔn)為首。外泌體最先可被應(yīng)用于癌癥早期診斷中， 但由于科研成果轉(zhuǎn)化中存在 不確定性，技術(shù)成熟時(shí)間仍需觀察。ctDNA技術(shù)是目前最主流的液態(tài)活檢技術(shù)1948年，科學(xué)家首次報(bào)道發(fā)現(xiàn)了人類血液中循環(huán)的DNA (cell-free DNA,般不超過(guò) 1.5小時(shí)。cfDNA) ; 1977年，發(fā)現(xiàn)血液中循環(huán)的 DNA在癌癥患者中尤為顯著。ctDNA是 指月中瘤細(xì)胞DNA經(jīng)脫落或者當(dāng)細(xì)胞凋亡、壞死后釋放進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，游離于細(xì) 胞外的由月中瘤細(xì)胞釋放的小片段游離 DNA,是cfDNA的一部分。健康人血液中 的cfDNA含量極低，通常為10-15 ng/

13、ml,不容易檢測(cè)到。而癌癥病人血液中， 根據(jù)其病情階段，可以檢測(cè)到含量不等的cfDNA或ctDNA。般不超過(guò) 1.5小時(shí)。0.08-38 ng ctDNA。ctDNA的半衰期非常短,山45：府F1 格片挈白H“JAM齡齒好為叫；情HmW 20OS/必人中星化日由山45：府F1 格片挈白H“JAM齡齒好為叫；情HmW 20OS/必人中星化日由m回i早 知 E 物.JrMmiM 皿發(fā)皿芨邛存在 新里ffl柝杷片子.即ilDNA修監(jiān)叫中撲丐消巾，/ I二號(hào)工:腫小的日心性后區(qū)突危存盤4 A.m獷井；于學(xué)琳卜-rjiji動(dòng)君于輛.人 的打用怛片父CFRA扎施陽(yáng)內(nèi)首號(hào)c ID,苒檢測(cè)T 產(chǎn) 11 沖f他

14、總?cè)丝烧蓵r(shí)泊蹤。球an用ctDNA的發(fā)展歷史資料來(lái)源：寬華集團(tuán)投研部整理ctDNA攜帶著月中瘤細(xì)胞中的基因突變和表觀遺傳學(xué)改變信息，包括點(diǎn)突變、DNA甲基化、序列重排、拷貝數(shù)差異(copy number variation, CNV)等，其在 人體血液循環(huán)系統(tǒng)中不斷流動(dòng)，可實(shí)時(shí)反映月中瘤患者當(dāng)前信息。對(duì) ctDNA的分 析包括定性和定量的分析，其中定性分析包括檢測(cè)基因突變、缺失、插入、融合、 重排、拷貝數(shù)變異、甲基化、微衛(wèi)星不穩(wěn)定(MSI)和雜合性缺失(LOH)等； 定量分析就是計(jì)算ctDNA在血液中實(shí)時(shí)的含量。定性和定量?jī)煞N方法均可以反 映月中瘤的存在和嚴(yán)重程度。在液體活檢的三種監(jiān)測(cè)對(duì)象中，

15、ctDNA技術(shù)手段較為成熟，目前已被臨床 逐漸運(yùn)用到了從月中瘤的最初診斷到治療、發(fā)展的各個(gè)階段，包括：早期篩查，評(píng)估月中瘤的異質(zhì)性，轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)后評(píng)估、實(shí)時(shí)監(jiān)控治療反應(yīng)和耐藥，月中瘤分 期分級(jí)和指導(dǎo)治療方案選擇等。(1)早期篩查：當(dāng)月中瘤生長(zhǎng)到一定階段，會(huì)向血液循環(huán)釋放ctDNA,通過(guò)檢測(cè)ctDNA能對(duì)癌癥早期病人甚至是癌前病變病人進(jìn)行篩查，該方法能早于傳統(tǒng)的癌癥篩查手段發(fā)現(xiàn)癌癥；在 ctDNA的眾多臨床應(yīng)用中，由于癌癥早期篩查為疾 病預(yù)防重要手段，能有效降低病人死亡率，其市場(chǎng)潛力巨大(據(jù) Piper Jaffray測(cè) 算，2026年液體活檢在早期篩查領(lǐng)域的全球市場(chǎng)容量為150億美元)，目

16、前已經(jīng)有多家公司布局該領(lǐng)域。(2)評(píng)估月中瘤的異質(zhì)性：月中瘤細(xì)胞具有時(shí)空異質(zhì)性，同一病人的月中瘤細(xì)胞不盡 相同，相同細(xì)胞隨著疾病進(jìn)展也會(huì)發(fā)生變化；通過(guò)穿刺等方式取得的少量組織樣 本，有時(shí)難以代表全部月中瘤組織，而 ctDNA可以綜合來(lái)自全身月中瘤組織裂解釋 放的ctDNA,從而克服月中瘤的空間異質(zhì)性，并且由于采樣的無(wú)創(chuàng)特性，可以動(dòng) 態(tài)監(jiān)測(cè)克服月中瘤的時(shí)間異質(zhì)性；(3)轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：月中瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)是月中瘤致死的主要原因，對(duì)于多數(shù)月中 瘤，若能早期檢測(cè)到轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)，患者還有很大的治療機(jī)會(huì)，但傳統(tǒng)影像學(xué)檢測(cè)目 前不能對(duì)月中瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)早期預(yù)警；癌癥復(fù)發(fā)早期，血液中 ctDNA會(huì)增加，通 過(guò)ctD

17、NA檢測(cè)可對(duì)轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估；(4)預(yù)后評(píng)估：ctDNA的含量、突變狀態(tài)、甲基化情況等都能預(yù)測(cè)病人的預(yù)后； (5)實(shí)時(shí)監(jiān)控治療反應(yīng)和耐藥：患者接受某種治療受益一段時(shí)間后，往往會(huì)因?yàn)榛虻亩瓮蛔兂霈F(xiàn)耐藥，通過(guò)檢測(cè) ctDNA的突變信息能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)耐藥發(fā) 生，同時(shí)ctDNA濃度的動(dòng)態(tài)變化可反映治療效果，通過(guò) ctDNA檢測(cè)也可進(jìn)行實(shí) 時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)治療效果；(6)月中瘤分期分級(jí)：在癌癥突變的不同階段，ctDNA突變情況和含量都可能會(huì) 不同，有助于醫(yī)生判斷病人的月中瘤進(jìn)展，如 II-IV期非小細(xì)胞肺癌病人的血液中 100%能檢測(cè)到ctDNA,而I期病人只有50%能夠檢測(cè)到；(7)指導(dǎo)治療方案選擇

18、：同一種癌癥的突變不同，對(duì)不同藥物反應(yīng)各異；FDA目前已經(jīng)批準(zhǔn)了大量根據(jù)月中瘤基因型突變的癌癥個(gè)性化用藥指導(dǎo)方針， 分析血液 ctDNA可以幫助醫(yī)生判斷病人月中瘤的突變類型，制定用藥方案。Qli益白HJ J則測(cè) Screeniruj and eafly ut LdlKtfrthnpeulici %格打苴可斷評(píng)估Risk of nwuitkreld pss* & pronausdision RkikirKiQli益白HJ J則測(cè) Screeniruj and eafly ut LdlKtfrthnpeulici %格打苴可斷評(píng)估Risk of nwuitkreld pss* & pronausd

19、ision RkikirKi方向;由了LrgE tht/rapJeTumor heterogererty n任附唯向?qū)У豻irnonit ofing tk 修 py response Kprs lancectDNAMtblhyUti)nctDNA包含的信息和在臨床中的可能應(yīng)用資料來(lái)源：M.Yang et al. Annals of Oncology 29: 311 4323, 2018目前，ctDNA的檢測(cè)主要集中在兩個(gè)方面：基因突變和甲基化。突變檢測(cè)在靶向藥的敏感性和抗耐藥性方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，而甲基化檢測(cè)在早期診斷、預(yù)后監(jiān)測(cè)以及后續(xù)的療效判斷方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。甲基化檢測(cè)較突變檢測(cè)的優(yōu) 勢(shì)表現(xiàn)在兩個(gè)方面：(1)檢測(cè)的靈敏性方面，甲基化較高。一個(gè)癌癥病人至少具有幾百萬(wàn)個(gè)癌細(xì)胞。在這幾百萬(wàn)個(gè)癌細(xì)胞中，突變都是不一樣的，具有很大的細(xì)胞間異質(zhì)性。而且不 同病人的突變也是不一樣的。很多突變的異質(zhì)性決定了它的敏感性很低。例如，一個(gè)很常見(jiàn)的突變可能在一個(gè)病人的 ctDNA中可能只有10%,最多20%,也就 是說(shuō)80%的病人是檢測(cè)不到突變的。甲基化則不同，正常細(xì)胞在癌變過(guò)程中，首 先必須在一個(gè)