癌症“指纹”:血液中散落的信息密码

2017-06-18 01:53:59 来源:
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癌症是基因病——在几10年前,有些科学家就已认识到了这1点:1986年,来自意大利的诺贝尔奖得主RenatoDulbecco在谈到为什么1定要测定全部人类基因组序列的时候说:这是打赢对癌症战争的唯1途径,癌症“指纹”:血液中散落的信息密码。

在2011年与世长辞之前,改变世界的乔帮主SteveJobs1直在接受美国1家基于基因组测序的癌症个性化诊治公司的治疗。谈到这项技术,他说:“我要末是第1个能够摆脱癌症的人,要末会是最后1个由于癌症而过世的人。”

他们是对的,但是可能超前了1点:癌症基因组远比我们想象的复杂,我们取得了这个凶神恶煞的1部分密码,但是如何解密却是1个巨大的工程。荣幸的是我们走对了路,癌细胞的基因组里面确切产生了巨大的变化。

上世纪80年代,人们在肿瘤组织中发现了TP53的突变,这是在所有癌症中最普遍存在的1个基因突变:有45%以上的癌症基因组里TP53都产生了突变。TP53实际上是1个抑癌基因,它就像是1个分子开关,严格控制着细胞的生长增殖,那些由于TP53突变而失去控制的癌细胞因此就取得了无穷增殖的能力;还有1些基因叫原癌基因,比方说KRAS是1种激酶,某种突变情势会让它取得延续的激活,从而使癌细胞失控。

像TP53和KRAS这样的肿瘤相干基因目前总发现了几百个,几近每个癌症病人的癌组织中都会发现这些基因中的某几个产生了突变。不要以为科学家们只是好奇,发现这些突变是有非常重大的临床指点意义的——EGFR在非小细胞肺癌中突变率其实不高(10⑶5%),但是科学家由此开发出专门针对EGFR突变的靶向药物,已造福了无数的携带该突变的癌症病人。

癌细胞会将自己的DNA释放到血液中,随着癌细胞DNA1并释放到血液中的,是它们所携带的各类突变——而这些突变,就是我们辨认癌症的密码。大体来讲,这些密码包括点突变(SNV),短的插入缺失(InDel),癌症“指纹”:血液中散落的信息密码,拷贝数变异(CNV),结构变异(SV)等等。我们知道,血浆中的cfDNA,只有1小部份(平均5⑴0%)是来自于癌细胞,这就相当于把密码信息稀释了10倍乃至几10倍,那末我们还能辨认这些密码吗?

图2不同分期癌症的ctDNA检出情况

科学家给出的答案是肯定的:在几近所有种类的癌症中,都检测到了ctDNA所带有的标志性突变,并且肿瘤越晚期,病情越严重,肿瘤的恶性程度越高,ctDNA特有突变的频率就越高。1项针对15种癌症进行的ctDNA测序研究显示,分别有47%,55%,69%,82%的I-IV期癌症病人中能检测到高于1定频率的ctDNA突变;而另外一项使用更高灵敏度测序技术的研究则表示,对II期以上的病人,均能100%检测到突变。

该研究组还比较了不同种癌症中检出ctDNA突变的比例,结果发现不同的癌症有较大的差异,卵巢癌,结直肠癌等几近能百分之百检测到ctDNA,而脑肿瘤的检出率不到10%——这也许和不同组织的特性,如血脑屏障有关。

肿瘤是有异质性的,同1个肿瘤的不同部位基因组是有差异的,同1个病人的原发癌和转移癌基因组也是有差异的——但是它们将ctDNA释放进的是同1个血液循环系统——这也就意味着,ctDNA比单唯一块肿瘤组织有更好的代表性。1个研究小组分析了1个有多处肿瘤的病人,证实ctDNA确切来自于所有的肿瘤组织,乃至有的还有可能来自于影象学视察不到的微小癌肿。

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