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腾讯登录NEJM：新技术通过血液检测追踪癌症发展
| 导读 | 一项针对乳腺癌的初步研究的结果显示，在将来通过对血液中濒死肿瘤细胞释放出来的DNA进行检测，可以追踪癌症患者对治疗的反应。这项技术将成为癌症治疗中侵入性的活组织检查的替代方法。
这项研究发表在3月13号的《新英格兰医学杂志》上[1]。该研究对30位晚期乳腺癌妇女血液中的游离肿瘤DNA进行了追踪研究。结果显示，血液中肿瘤DNA的数量可以反映患者癌症的发展程度。
当然，这一技术在进入日常临... |
一项针对乳腺癌的初步研究的结果显示，在将来通过对血液中濒死肿瘤细胞释放出来的DNA进行检测，可以追踪癌症患者对治疗的反应。这项技术将成为癌症治疗中侵入性的活组织检查的替代方法。
这项研究发表在3月13号的《新英格兰医学杂志》上[1]。该研究对30位晚期乳腺癌妇女血液中的游离肿瘤DNA进行了追踪研究。结果显示，血液中肿瘤DNA的数量可以反映患者癌症的发展程度。
当然，这一技术在进入日常临床使用前还需要进行更大规模的重复验证以及随机试验。不过，最为目前此类研究中的最大规模研究之一，这些结果也表现出令人乐观的前景，该技术能够快速而简便地检测患者对于治疗的反应，尤其是在重复的活组织检查即昂贵又对患者产生创伤的情况下，这一新技术更具优势。
美国麻省总医院癌症专家Daniel Haber认为，“这是一项非常强大的技术，可大规模推广，且便宜实用”。
根据基因查癌症
领导研发这一先进技术的英国癌症研究院剑桥研究所专家Carlos Caldas介绍说，根据癌症的发展程度不同，肿瘤DNA在占血浆中游离DNA总量的1%-50%。
从本质上来说，这一技术与目前新兴的无创产前技术是类似的。在无创产前DNA检测中，通过对母亲血液中游离的胎儿DNA进行基因组测序，可以检测胎儿是否具有某些特定的遗传疾病[2]。在这项肿瘤研究中，研究人员通过检测癌症相关的突变来定量血液中游离的肿瘤DNA，其中主要检测的两个基因是TP53和PIK3CA。
Caldas的这一技术既具有其优势，也存在不足。优势在于对于特定的突变，这种技术具有非常高的灵敏度，而不足之处在于并不是每一种肿瘤都具有这两个标志性基因突变。实际上，在Carlos Caldas的这项研究中，研究人员对52位女性进行了采样，但是其中只有25位携带了TP53和PIK3CA这两个基因的突变。通过全基因组测序在另外5名女性中发现了可以追踪癌症的其他生物标志物。“我认为，在每一例乳腺癌中都至少有一个突变可以用来监控癌症，”Caldas说，不过对于某些患者来说，就需要根据患者的特定情况相应地对技术进行调整。
新技术促进无创检测技术发展
Daniel Haber等专家认为这一技术是对越来越多的无创检测技术的补充。目前，许多的生物实验室正在开发技术，通过监控从肿瘤上脱落并进入血液中的细胞来监控癌症的发展。这些在血液循环系统中的肿瘤细胞相比游离的DNA更难以分离出来，但是它们可以呈现有关RNA及蛋白质水平的相关信息。
Caldas将他的技术视作是Veridex公司开发的一种叫做CellSearch的血液中肿瘤细胞检测技术的竞争。Veridex公司位于美国新泽西，是强生的子公司，成立于2004年。CellSearch已经获得美国FDA的批准，用作晚期乳腺癌、结肠直肠癌以及前列腺癌的预后。Caldas强调，他的无细胞DNA检测技术更加灵敏，但Haber认为自从CellSearch面世以来，这一领域发展迅速，孰优孰劣还需要进行全面的比较才行。
CellSearch的工作原理
CellSearch系统利用的独特的技术来捕获、分离并计数循环肿瘤细胞（circulating tumor cells ，CTCs）
相关视频：http://v.youku.com/v_show/id_XNTI2NjI2ODY0.html
● 磁性分离循环肿瘤细胞
取7.5ml血样样品于特定样品管中，离心分离得到血液中固态成分，然后置于CellTracks® AutoPrep® System（NatureGene公司开发的一种循环肿瘤细胞检测设备）中。利用结合有可靶定上皮细胞黏附分子的抗体的流体磁性纳米颗粒，即可将CTC与血液中的其他细胞分离开。
● 区分CTC
利用细胞角蛋白（一种常见的肿瘤免疫组织化学标记物）单克隆抗体标记CTC。
● 鉴定白血球污染
利用一种单克隆抗体鉴定CD45（白血球的生物标志物），从而鉴别出样品中可能含有的白血球
● 细胞核染色
利用一种DNA染色剂DAPI对CTC及白血球的细胞核进行染色。
● 细胞分析准备
将所有细胞置于一个磁场中，利用磁力将细胞拉向一端。
● 识别并计数CTC
将CTC置于CellTracks Analyzer II®上进行扫描。系统将含细胞角蛋白阳性及DAPI着色的细胞——即疑似肿瘤细胞呈现出来。
原文链接：
Analysis of Circulating Tumor DNA to Monitor Metastatic Breast Cancer
The management of metastatic breast cancer requires monitoring of the tumor burden to determine the response to treatment, and improved biomarkers are needed. Biomarkers such as cancer antigen 15-3 (CA 15-3) and circulating tumor cells have been widely studied. However, circulating cell-free DNA carrying tumor-specific alterations (circulating tumor DNA) has not been extensively investigated or compared with other circulating biomarkers in breast cancer.
Noninvasive prenatal detection and selective analysis of cell-free DNA obtained from maternal blood: evaluation for trisomy 21 and trisomy 18
In all, 163/171 subjects in the training set passed quality control criteria. Using a Z statistic, 35/35 T21 cases and 7/7 T18 cases had Z statistic >3 and 120/121 disomic cases had Z statistic <3. FORTE produced an individualized trisomy risk score for each subject, and correctly discriminated all T21 and T18 cases from disomic cases. All 167 subjects in the blinded validation set passed quality control and FORTE performance matched that observed in the training set correctly discriminating 36/36 T21 cases and 8/8 T18 cases from 123/123 disomic cases.
来源：生物探索
这项研究发表在3月13号的《新英格兰医学杂志》上[1]。该研究对30位晚期乳腺癌妇女血液中的游离肿瘤DNA进行了追踪研究。结果显示，血液中肿瘤DNA的数量可以反映患者癌症的发展程度。
当然，这一技术在进入日常临床使用前还需要进行更大规模的重复验证以及随机试验。不过，最为目前此类研究中的最大规模研究之一，这些结果也表现出令人乐观的前景，该技术能够快速而简便地检测患者对于治疗的反应，尤其是在重复的活组织检查即昂贵又对患者产生创伤的情况下，这一新技术更具优势。
美国麻省总医院癌症专家Daniel Haber认为，“这是一项非常强大的技术，可大规模推广，且便宜实用”。
根据基因查癌症
领导研发这一先进技术的英国癌症研究院剑桥研究所专家Carlos Caldas介绍说，根据癌症的发展程度不同，肿瘤DNA在占血浆中游离DNA总量的1%-50%。
英国癌症研究院剑桥研究所专家Carlos Caldas
从本质上来说，这一技术与目前新兴的无创产前技术是类似的。在无创产前DNA检测中，通过对母亲血液中游离的胎儿DNA进行基因组测序，可以检测胎儿是否具有某些特定的遗传疾病[2]。在这项肿瘤研究中，研究人员通过检测癌症相关的突变来定量血液中游离的肿瘤DNA，其中主要检测的两个基因是TP53和PIK3CA。
Caldas的这一技术既具有其优势，也存在不足。优势在于对于特定的突变，这种技术具有非常高的灵敏度，而不足之处在于并不是每一种肿瘤都具有这两个标志性基因突变。实际上，在Carlos Caldas的这项研究中，研究人员对52位女性进行了采样，但是其中只有25位携带了TP53和PIK3CA这两个基因的突变。通过全基因组测序在另外5名女性中发现了可以追踪癌症的其他生物标志物。“我认为，在每一例乳腺癌中都至少有一个突变可以用来监控癌症，”Caldas说，不过对于某些患者来说，就需要根据患者的特定情况相应地对技术进行调整。
新技术促进无创检测技术发展
Daniel Haber等专家认为这一技术是对越来越多的无创检测技术的补充。目前，许多的生物实验室正在开发技术，通过监控从肿瘤上脱落并进入血液中的细胞来监控癌症的发展。这些在血液循环系统中的肿瘤细胞相比游离的DNA更难以分离出来，但是它们可以呈现有关RNA及蛋白质水平的相关信息。
Caldas将他的技术视作是Veridex公司开发的一种叫做CellSearch的血液中肿瘤细胞检测技术的竞争。Veridex公司位于美国新泽西，是强生的子公司，成立于2004年。CellSearch已经获得美国FDA的批准，用作晚期乳腺癌、结肠直肠癌以及前列腺癌的预后。Caldas强调，他的无细胞DNA检测技术更加灵敏，但Haber认为自从CellSearch面世以来，这一领域发展迅速，孰优孰劣还需要进行全面的比较才行。
CellSearch的工作原理
CellSearch系统利用的独特的技术来捕获、分离并计数循环肿瘤细胞（circulating tumor cells ，CTCs）
相关视频：http://v.youku.com/v_show/id_XNTI2NjI2ODY0.html
● 磁性分离循环肿瘤细胞
取7.5ml血样样品于特定样品管中，离心分离得到血液中固态成分，然后置于CellTracks® AutoPrep® System（NatureGene公司开发的一种循环肿瘤细胞检测设备）中。利用结合有可靶定上皮细胞黏附分子的抗体的流体磁性纳米颗粒，即可将CTC与血液中的其他细胞分离开。
● 区分CTC
利用细胞角蛋白（一种常见的肿瘤免疫组织化学标记物）单克隆抗体标记CTC。
● 鉴定白血球污染
利用一种单克隆抗体鉴定CD45（白血球的生物标志物），从而鉴别出样品中可能含有的白血球
● 细胞核染色
利用一种DNA染色剂DAPI对CTC及白血球的细胞核进行染色。
● 细胞分析准备
将所有细胞置于一个磁场中，利用磁力将细胞拉向一端。
● 识别并计数CTC
将CTC置于CellTracks Analyzer II®上进行扫描。系统将含细胞角蛋白阳性及DAPI着色的细胞——即疑似肿瘤细胞呈现出来。
原文链接：
Analysis of Circulating Tumor DNA to Monitor Metastatic Breast Cancer
The management of metastatic breast cancer requires monitoring of the tumor burden to determine the response to treatment, and improved biomarkers are needed. Biomarkers such as cancer antigen 15-3 (CA 15-3) and circulating tumor cells have been widely studied. However, circulating cell-free DNA carrying tumor-specific alterations (circulating tumor DNA) has not been extensively investigated or compared with other circulating biomarkers in breast cancer.
Noninvasive prenatal detection and selective analysis of cell-free DNA obtained from maternal blood: evaluation for trisomy 21 and trisomy 18
In all, 163/171 subjects in the training set passed quality control criteria. Using a Z statistic, 35/35 T21 cases and 7/7 T18 cases had Z statistic >3 and 120/121 disomic cases had Z statistic <3. FORTE produced an individualized trisomy risk score for each subject, and correctly discriminated all T21 and T18 cases from disomic cases. All 167 subjects in the blinded validation set passed quality control and FORTE performance matched that observed in the training set correctly discriminating 36/36 T21 cases and 8/8 T18 cases from 123/123 disomic cases.
来源：生物探索
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