癌症检测新方向-液体活检

液体活检介绍

在我国癌症筛查结果中，只有20%是早期，80%的癌症查出来都是中晚期了，而这20%的癌症早期还是体检查出来的。”众所周知，癌症越早发现治愈率越高，但患者缺乏相应的筛查手段，体检得来的报告结果，其灵敏度和准确度都相对较低。如今在美国，一种被称为液体活检的检测方法正开始兴起，为一些病人省去了手术活检和穿刺活检，这两种活检是长期需要来指导病人癌症治疗的。目前国内也有一些生物公司在研发液体活检技术----只需抽取6~8ml血，就能筛查是否患有6大常见癌症（肺癌、胃癌、食管癌、肝癌、大肠癌、乳腺癌），准确率超过80%，花费约2000～3000元。

液体活检是什么？真的像宣传的那么有效么？

液体活检作为体外诊断的一个分支,是指一种非侵入式的血液测试,能监测肿瘤或转移灶释放到血液的循环肿瘤细胞(CTC)和循环肿瘤DNA(ctDNA)碎片,是检测肿瘤和癌症、辅助治疗的突破性技术。

它的优势在于能解决精准医疗的痛点,通过非侵入性取样降低活检危害,而且有效延长患者生存期,具有高性价比。液体活检技术主要包括CTC 和ctDNA，以及外泌体检测。

基因突变是肿瘤产生发展的重要原因，几乎所有癌症患者都携带有DNA突变，这些突变只存在于肿瘤细胞而不存在于正常细胞，因此为肿瘤组织的检测与跟踪提供了方便的特异性生物标记。种类繁多的突变位点及基因型也为肿瘤的精确诊疗提供了必要的信息。

1.液体活检尚不能用于肿瘤早筛。早筛是指对肿瘤的预测，以及早期肿瘤的检查。因为只有当肿瘤生长到一定阶段后，CTC或者ctDNA进入血液，才能通过液体活检的方式检测出来。而此时，肿瘤往往已经生长到一定规模，不再是早期肿瘤了。

2.液体活检技术不是传统检查的替代技术。肿瘤的初步诊断、确诊和疗效评估，应该根据实际情况，结合影像、肿瘤标志物和液体活检等检查方式综合判断。液体活检在一定程度上

解决了传统技术的部分局限性，但尚不足以替代传统检测技术。

一、液体活检介绍

1. 循环肿瘤细胞（circulating tumor cells,CTCs）

循环肿瘤细胞（circulating tumor cells,CTCs）是游离于血液循环系统中的肿瘤细胞，来源于原发肿瘤组织，是肿瘤细胞转移的重要方式，也是肿瘤患者术后复发的重要原因，同事还是激发癌症致死机制的重要因素。CTC作为肿瘤细胞，不仅包含肿瘤的DNA信息，同时还包含基因组、蛋白质组等信息，是研究肿瘤组织信息的丰富来源。

（1）二代CTC检测技术

1.密度梯度离心

可将CTC与红细胞白细胞分离，根据不同密度沉降在不同区间而进行分离。目前市场上有较多的这种类型的试剂盒，Ficoll-paque solution（Pharmacia Fine Chmeicals，Sweden），OncoQuick 等。

2.过滤法

依据CTC体积大雨血细胞的特性，对CTC进行捕获。CTC的直径约为10~20um，而血细胞大小为7~12um，通过过滤，留下体积比较大的CTC.随着对CTC研究深入，发现很多CTC与白细胞大小类似甚至只有它一半或者更小。这些小或者超小CTC的数目比例在某些肿瘤中可高达三分之一。

3.微控流芯片

针对CTC的体积和可变形性对CTC进行捕获，CTC的捕获率和特异性可达到80%以上。不仅能够检测CTC的数量，而且可以分离活细胞进行其他分析，是未来CTC检测的发展方向，微流控芯片内CTC的分选富集方法主要分为生物化学方法和物理分离法。生物化学方法指的是选择特异性抗体对细胞表面表达的标志物进行特异性的抗原抗体吸附，达到分选的目的，物理法主要应用外力场（电、磁场、流体场、超声波等）基于细胞间的物理特性差异（大小、变形性、密度、介电性等）进行分离。

4.其他分离方法

核心原理还是利用CTC免疫学和物理学特性，但是缺乏临床数据验证。

（2）CTC临床应用

1.辅助诊断。主要是在常规手段无法对早期肿瘤进行判断时进行。

2.疗效评估。癌症患者进行化疗、靶向治疗后进行CTC检测，若CTC数量减少，则提示治疗方式可能有效，相比于现阶段的CT、MRI等检查手段，CTC检测技术操作更方便，应用更简单，可以更及时地提示医生该患者是否适合化疗或者靶向治疗。

3.术后监测。以肺癌为例，肺癌患者手术后约50%可能复发，术后监测非常重要，目前主要监测手段是3或6个月进行CTC检查，因活检无法高频次检查，而CTC可以克服这个缺点，及时检测血液中CTC的变化，在癌症发生的早期就及时进行治疗，能提高患者存活率。

2.血浆游离肿瘤DNA( Cell-Free' Circulating Tumor DNA，ctDNA)

ctDNA:是指人体血液循环系统中不断流动的携带一定（包括突变、缺少、插入、重排、拷贝数异常、甲基化等）来自肿瘤基因组的DNA片段。CtDNA的主要来源包括：1.来自坏死的肿瘤细胞2.来自凋亡的肿瘤细胞3.循环肿瘤细胞4.来自肿瘤细胞分泌的外排体。

cfDNA最成熟的应用是NIPT（无创产前基因检测），抽取孕妇静脉血分析胎儿游离的片段DNA，判断胎儿患唐氏综合征（21、18、13三体综合征）的概率。已经是国内常见的优生优育筛查手段。

对ctDNA的分析包括定性和定量的分析，其中定性分析包括检测基因突变、缺失、插入、融合、重排、拷贝数变异、甲基化、微卫星不稳定（MSI）和杂合性缺失（LOH）等，定量分析就是计算ctDNA在血液中实时的含量，定性和定量均可反应肿瘤的存在和严重程度。

理论上说，一个细胞含有约6~7pg的DNA,1ml血能提取10ng游离DNA,相当于来自约2000~3000个凋亡细胞的DNA量，但是一般情况下只占整个循环DNA的1%，甚至0.01%。因此，这对DNA的检测技术提出了比较高的要求。目前国内外均没有成熟产品，主要有两个方向：一是应用测序技术直接获取ctDNA序列信息，另外利用DNA扩增技术（PCR）检测