肿瘤早筛经常遇到cfDNA片段小降解快

中科出席第十届健康中国论坛大会 http://baidianfeng.39.net/a_yqhg/180119/6010261.html

癌症是一种慢性病，其形成过程有10-20年的时间，若能早发现，95%都可治愈。

中国癌症死亡率远超世界平均水平，癌症诊断不及时导致死亡率居高不下。所以，检测血浆游离DNA含量对肿瘤早期筛查具有重要意义，可有效提高治愈率。

图1：癌症患者5年生存率

一、血浆游离DNA

血浆游离DNA（cfDNA）是存在于血浆中而游离于细胞外的DNA，生理情况下主要来源于衰老凋亡细胞基因组DNA的降解；当机体发生疾病时，异常坏死细胞会释放大量DNA进入血液循环，如恶性肿瘤、外伤、器官移植排异、组织器官衰竭和感染等重大疾病。通过检测肿瘤患者体内cfDNA的水平，可以作为机体是否患肿瘤的依据。

图2：图片来源于网络，若有侵权联系删除

二、cfDNA与ctDNA

说到cfDNA，总是会让人不自觉联想到ctDNA（循环肿瘤DNA，CirculatingtumorDNA）。ctDNA指的是由肿瘤细胞释放到血液循环系统中的DNA，是cfDNA的一种。

ctDNA是关于肿瘤细胞释放入血液的带有肿瘤“指纹”的DNA，这些DNA的量很少，片段也很短，特点是能在肿瘤形成之前3-5年（超早期）即可被发现，为癌症防治赢得宝贵时间，通常只有个bases左右。

图3：图片来源于网络，若有侵权联系删除

三、cfDNA肿瘤早筛原理

关于肿瘤患者血浆DNA的确切来源目前尚不很清楚。

大多数学者认为，增殖旺盛的肿瘤细胞持续释放DNA进入血循环,成为ctDNA的主要来源。

其次肿瘤细胞的坏死和凋亡,循环肿瘤细胞或微转移灶的裂解,也释放DNA进入血循环。

另外肿瘤患者血浆中存在DNA酶抑制剂,抑制血浆DNA降解,从而使肿瘤DNA在血浆中富集也是肿瘤患者血浆DNA增加的原因。

目前研究发现肿瘤患者的血浆游离DNA具有与肿瘤组织细胞DNA一致的基因异常特性，这对于血浆游离DNA检测并判断人体是否患有肿瘤具有重要意义。

四、为什么检测cfDNA而不是ctDNA？

既然ctDNA是肿瘤细胞直接释放在血液中的核酸，那为什么我们在肿瘤早期筛查中不检测ctDNA而去检测cfDNA呢？

这是因为ctDNA的检出率高度依赖于肿瘤发展阶段、肿瘤类型及检测手段。ctDNA含量在早期或局限性肿瘤中含量较低，且ctDNA水平也因肿瘤类型而异。

图4来源：,NatureTRACERX(TrackingCancerEvolutionthroughtherapy(RX))

在肿瘤发展阶段上，ctDNA含量通常在晚期或转移性肿瘤中较高，而在早期或局限性肿瘤中含量较低。

在不同类型肿瘤中，ctDNA水平也存在差异。研究人员发现，在例患者中，ctDNA可检测超过75%的晚期胰腺癌、卵巢癌、结直肠癌、膀胱癌、胃癌、乳腺癌、黑色素癌、肝癌以及头颈癌。然而，在原发性脑、肾、前列腺癌和甲状腺癌的检测却不到50%，

目前，ctDNA可以作为肿瘤预后的标志物，而且也能够用来预测药物治疗的效果，这也是ctDNA作为肿瘤监测应用非常重要的一个方面。

ctDNA含量少、降解快，在前期样本提取和处理过程中极易降解。

五、cfDNA肿瘤早期筛查技术瓶颈

正常血液提取DNA是全基因组DNA，包含良性细胞、白细胞和病毒的核酸，而肿瘤DNA似乎只占了一小部分。虽然对于肿瘤患者来说，异常坏死细胞会释放大量DNA进入血液循环导致cfDNA水平升高，但在cfDNA肿瘤早期筛查中仍然存在很多技术瓶颈。

目前，cfDNA检验应用于临床常规的瓶颈主要集中于方法学和样本的质量上，由于血浆中存在的靶cfDNA微乎其微，不同的采血方式以及DNA的降解是造成目前研究的主要障碍之一，表现在无法有效获取血液中微量的cfDNA，收集操作困难，丢失量大，检验灵敏度低。

另外，抗凝剂使用和保存不当都会影响检测的质量，造成假阳性或假阴性的结果。

其它因素：

DNA片段小；

半衰期短，30分钟之后稳定；

低含量/丰度：低nM/mL血清；

随着治疗效果的增加，肿瘤DNA比例大幅减少；

正常细胞DNA的污染。

六、凡知医学肿瘤早筛产品

NO.1、血浆游离DNA提取试剂盒

1、实验简介：DNAladder掺入回收实验

凡知医学作为专业的提取试剂品牌专门针对血浆游离提取片段进行了研究。在大量DNAladder掺入回收实验后，发现不同提取试剂盒对不同片段大小的提取敏感度存在明显差异。

Qsep片段分析示例：

凡知医疗试剂盒竞品试剂盒

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2、产品数据

参考资料

1、SherYP,ShihJY,YangPC,etal.Prognosisofnon-smallcelllungcancerpatientsbydetectingcirculatingcancercellsintheperipheralbloodwithmultiplemarkergenes[J].ClinCancerRes,,11(1):-.

2、YangHJ,LiuVWS,WangY,etal.Detectionofhypermethylatedgenesintumorandplasmaofcervicalcancerpatients[J].GynecolOncol,,93(2):-.