如今,人們開始利用液體活檢技術(shù)來診斷癌癥,以及監(jiān)測治療效果,不過靈敏度是個問題。美國猶他州大學(xué)和華盛頓大學(xué)的研究人員近日在《PLOS Genetics》上發(fā)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(xué)的Hunter Underhill及其同事zui早在多形性膠質(zhì)母細胞瘤的動物模型中發(fā)現(xiàn)循環(huán)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(fā)現(xiàn)人循環(huán)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(fā)現(xiàn)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(zhì)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,于動物模型,Underhill及其同事檢測了黑色素瘤患者的循環(huán)DNA長度,并將其與健康對照進行比較。通過密度測定,他們發(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)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(fā)現(xiàn),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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)更短的片段更容易帶有與肺癌相關(guān)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(dāng)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(xiàn)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(jié)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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