來源：甲基化、伯豪生物、醫(yī)世象
液體活檢目前主要用于癌癥不同階段的篩查和治療。
即使在無癥狀人群中，它也可以有效識別出癌癥早期患者，這一特點使之成為標準腫瘤檢測中重要的非侵入性輔助方法。
Cell-free DNA
液體活檢中應(yīng)用最廣泛的分析指標是外周血游離DNA（cfDNA）。此外，還包括其他體液系統(tǒng)中腫瘤釋放的cfNA（cfDNA、cfRNA等）。
cfDNA 就是游離于細胞外的 DNA，它即包含 ctDNA （circulating tumor DNA）也包括來自于正常細胞的 DNA 碎片。例如，腦脊液、唾液、尿液、胸腔和腹腔積液、糞便等，都是cfDNA的潛在來源，上述樣本經(jīng)cfDNA富集可用于不同類型癌癥的檢測。在健康個體中，cfDNA來源于正常的細胞更新，而在癌癥患者中cfDNA含量會升高，cfDNA長度約為167bp，半衰期不足1小時。
DNA甲基化
表觀遺傳學信息如甲基化或蛋白質(zhì)生物標記物結(jié)合ctDNA已被證明有助于早期確定腫瘤的起源。研究人員發(fā)現(xiàn)，來自甲基化組數(shù)據(jù)的腫瘤和組織特異性模式有助于疾病分類。腫瘤DNA甲基化譜與血漿ctDNA甲基化譜高度相關(guān)，可用于乳腺癌、結(jié)腸癌、肝癌和肺癌等疾病的診斷和預(yù)后判斷。然而，與DNA變異檢測類似，cfDNA中DNA甲基化變化程度變化和低起始量，對檢出技術(shù)的覆蓋率、成本和靈敏度提出了巨大挑戰(zhàn)。
Cell-free DNA甲基化的臨床應(yīng)用
? 癌癥篩查與早診
在無癥狀人群中，液體活檢可以用于癌癥患者的識別，以提高早期診斷和更好的干預(yù)。研究表明，腫瘤DNA（ctDNA）可用于早期肺癌診斷(I期或II期)，具有較高的敏感性和特異性。除了DNA突變，DNA甲基化和cfDNA水平的量化可以結(jié)合起來提供穩(wěn)健和一致的結(jié)果。SEPT9基因甲基化檢測是通過美國食品與藥物管理局（FDA）批準的第一個結(jié)腸直腸癌(CRC)血液篩查試驗，與蛋白質(zhì)標記物相比，具有較高的敏感性和特異性。
? 微小病灶殘留和復(fù)發(fā)風險評估
微小病灶殘留(MRD)是手術(shù)或治療后腫瘤復(fù)發(fā)的主要原因。不幸的是，目前還沒有有效的方法來鑒別MRD和復(fù)發(fā)。此外，用于復(fù)發(fā)風險分層的常規(guī)臨床或病理參數(shù)不足以準確指導輔助治療，導致患者在大部分患者已治愈且不需要此類潛在有害治療的情況下，仍不得不接受不加區(qū)分的治療。經(jīng)證實，ctDNA甲基化標記物可以提示MRD的存在，即使在沒有任何其他臨床疾病證據(jù)的情況下，也可以識別復(fù)發(fā)風險高的患者。將患者分為高風險組和低風險組將使可能受益最大的患者能夠接受輔助治療，同時使低風險患者免于不必要的合并癥和不良事件的風險。
最近，一項前瞻性臨床試驗評估了II和III期CRC患者術(shù)后ctDNA 標志物(WIF1和NPY)與腫瘤復(fù)發(fā)的關(guān)系。采集805例II-III期CRC患者術(shù)前和術(shù)后的血漿樣本(NCT00958737)。在手術(shù)切除后第一次隨訪時，采用ddPCR檢測WIF1和NPY在ctDNA甲基化情況。作者觀察到，ctDNA陰性組2年無病生存率顯著高于ctDNA陽性組(82% vs 64%)，這表明ctDNA甲基化分析可以用于預(yù)測微小病灶殘留的病變。
? 治療選擇和預(yù)后
cfDNA的半衰期較短，可以與腫瘤細胞狀態(tài)直接相關(guān)，從而為治療期間持續(xù)動態(tài)觀察監(jiān)測癌癥負擔提供了可能性。有研究表明ctDNA動力學與治療反應(yīng)相關(guān)。例如，血清的MGMT的甲基化水平與原發(fā)組織高度，在cfDNA中檢測MGMT的甲基化水平能夠預(yù)測膠質(zhì)細胞瘤患者在細胞毒性治療后的響應(yīng)時間和進展。一項前瞻性研究驗證了乳腺癌甲基化特異性PCR cfDNA檢測方法，該方法針對6個癌癥相關(guān)啟動子的CGI來監(jiān)測治療反應(yīng)。這6個位點的累積甲基化得分與轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者的生存結(jié)果顯著相關(guān)。
? ctDNA的組織溯源追蹤
目前除了使用ctDNA作為液體活檢來檢測癌癥的巨大興趣之外，它也可以用于ctDNA的起源和腫瘤的定位。事實上，在每一種腫瘤組織和每一種組織中都有獨特的DNA甲基化譜。因此，甲基化譜的差異可以識別ctDNA來源的組織。
據(jù)報道，一項研究開發(fā)了組織特異性DNA甲基化生物標志物，利用基于數(shù)字PCR的方法測量肝臟和結(jié)腸源DNA的血漿濃度，并探索其在轉(zhuǎn)移性CRC研究中的臨床應(yīng)用。結(jié)果證實了肝臟特異性標記物在反映血漿中肝臟源性DNA濃度方面的準確性(檢測HCC的特異性為93%，敏感性為60%)。 肝源性DNA的絕對濃度有助于有無肝轉(zhuǎn)移的CRC患者提供了更好的區(qū)分。這些結(jié)果表明，ctDNA甲基化有助于腫瘤發(fā)生的組織溯源。
Cell-free DNA甲基化的研究方法
下表列出了市面上常見的DNA甲基化的檢測方法
參考文獻:
[1] Luo H, Wei W, Ye Z, et al. Liquid Biopsy of Methylation Biomarkers in Cell-Free DNA [J]. Trends Mol Med, 2021, 27(5): 482-500.
[2] Van Der Pol Y, Mouliere F. Toward the Early Detection of Cancer by Decoding the Epigenetic and Environmental Fingerprints of Cell-Free DNA [J]. Cancer Cell, 2019, 36(4): 350-68.
