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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)對肝癌進(jìn)行液體活檢的新方法
時(shí)間：2022-12-07 10:18:00 來源：生物探索 點(diǎn)擊：
惡性腫瘤是嚴(yán)重威脅我國人民健康的主要公共衛(wèi)生問題之一，我國每年僅在惡性腫瘤方面的醫(yī)療支出就超過2200億元，對于國家和家庭來說都是一項(xiàng)重要的負(fù)擔(dān)。
數(shù)據(jù)顯示，早期癌癥的治愈率可高達(dá)90%，如果能在腫瘤發(fā)展早期就篩查出來，會(huì)極大減輕國家、患者以及患者家屬的負(fù)擔(dān)。
肝癌（HCC）是全球第五大常見癌癥和第三大致命癌癥，晚期HCC的5年生存率僅為12%，針對這種疾病的最有效治療方法是在早期階段手術(shù)切除腫瘤。因此，探索出一種在手術(shù)可切除階段可以高精度檢測出HCC的方法極為迫切。
近年來，隨著液體活檢、高通量測序、遺傳信息解讀技術(shù)的不斷突破，表觀遺傳學(xué)、多組學(xué)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)方法學(xué)的使用，在一定程度上揭示了癌癥早篩的未來方向[1]?；赾fDNA的液體活檢是一種很有前途的癌癥早篩方法，但其仍然尚存限制。
鑒于此，來自北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院和北京泛生子醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們開發(fā)出了一種對肝癌進(jìn)行液體活檢的新技術(shù)，即Mutation Capsule Plus（MCP），這項(xiàng)技術(shù)可以對一個(gè)cfDNA樣本進(jìn)行多重分析，包括同時(shí)檢測遺傳和表觀遺傳改變以及甲基化標(biāo)記的全基因組發(fā)現(xiàn)。
相關(guān)研究成果以“Simultaneous analysis of mutations and methylations in circulating cell-free DNA for hepatocellular carcinoma detection”為題，發(fā)表在Science Translational Medicine上。
圖1 研究成果（圖源：[2]）
為了全面分析cfDNA，研究人員旨在開發(fā)一種存在以下特征的新檢測技術(shù)：在同一反應(yīng)中平行分析遺傳和表觀遺傳改變；在不犧牲靈敏度的情況下對單個(gè)cfDNA樣本進(jìn)行反復(fù)分析；甲基化標(biāo)記的全基因組發(fā)現(xiàn)。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，該方法采用對原始cfDNA模板進(jìn)行甲基化敏感的限制性內(nèi)切酶處理的方法，從而可以保留突變和甲基化信息。
研究人員通過多重測試檢測了MCP的性能表現(xiàn)，證實(shí)了其檢測甲基化變化以及突變的可靠性。為了發(fā)現(xiàn)HCC的甲基化標(biāo)記物，研究人員利用這項(xiàng)技術(shù)對來自30名HCC患者和30名非HCC患者的cfDNA進(jìn)行了甲基化標(biāo)記物的篩選。一共120個(gè)樣本被分配到訓(xùn)練隊(duì)列（60個(gè)HCC和60個(gè)非HCC）以分析用于HCC液體活檢檢測的標(biāo)志物，從而建立檢測HCC的算法。最終，他們構(gòu)建了一個(gè)包含一組遺傳和表觀遺傳生物標(biāo)志物的集成模型用于HCC檢測。經(jīng)過在訓(xùn)練隊(duì)列中的驗(yàn)證，研究人員發(fā)現(xiàn)，該HCC檢測模型的靈敏度為93%，特異性為95%。
圖2 HCC檢測模型的性能（圖源：[2]）
緊接著，研究人員使用包含58個(gè)HCC病例和198個(gè)非HCC對照的獨(dú)立隊(duì)列來驗(yàn)證檢測HCC模型的性能。經(jīng)分析表明，該模型的敏感性為90%，特異性為94%。此外，將該模型應(yīng)用于311名肝臟超聲檢查和血清AFP濃度正常的無癥狀乙型肝炎病毒攜帶者的前瞻性隊(duì)列，顯示出80%的敏感性和94%的特異性。
多次檢測均表明，MCP技術(shù)在篩查HCC方面是靈敏且高效的，證實(shí)其具有發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證用于腫瘤無創(chuàng)檢測的多組學(xué)生物標(biāo)志物的潛力。此外，該項(xiàng)研究還提供了一個(gè)綜合數(shù)據(jù)庫，其中包含大量HCC病例和高危非HCC個(gè)體的cfDNA的遺傳和表觀遺傳改變，或可用于未來的相關(guān)研究。
總之，研究人員開發(fā)了一種支持對單個(gè)cfDNA樣本進(jìn)行多重測試的技術(shù)，用于發(fā)現(xiàn)或分析與突變并行的甲基化變化。值得一提的是，該技術(shù)策略不僅限于HCC檢測，還可用于其他腫瘤類型的液體活檢分析。
隨著早篩技術(shù)的進(jìn)一步挖掘，市場上的腫瘤早篩手段會(huì)更豐富、更準(zhǔn)確，于國家、于腫瘤患者及其家屬都大有裨益。
參考資料：
[1]管浩.腫瘤“早篩”風(fēng)口已至？[J].華東科技,2022(06):14-15.
[2]Wang P, Song Q, Ren J, et al. Simultaneous analysis of mutations and methylations in circulating cell-free DNA for hepatocellular carcinoma detection. Sci Transl Med. 2022 Nov 23;14(672):eabp8704. doi: 10.1126/scitranslmed.abp8704. Epub 2022 Nov 23. PMID: 36417488.
數(shù)據(jù)顯示，早期癌癥的治愈率可高達(dá)90%，如果能在腫瘤發(fā)展早期就篩查出來，會(huì)極大減輕國家、患者以及患者家屬的負(fù)擔(dān)。
肝癌（HCC）是全球第五大常見癌癥和第三大致命癌癥，晚期HCC的5年生存率僅為12%，針對這種疾病的最有效治療方法是在早期階段手術(shù)切除腫瘤。因此，探索出一種在手術(shù)可切除階段可以高精度檢測出HCC的方法極為迫切。
近年來，隨著液體活檢、高通量測序、遺傳信息解讀技術(shù)的不斷突破，表觀遺傳學(xué)、多組學(xué)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)方法學(xué)的使用，在一定程度上揭示了癌癥早篩的未來方向[1]?；赾fDNA的液體活檢是一種很有前途的癌癥早篩方法，但其仍然尚存限制。
鑒于此，來自北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院和北京泛生子醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們開發(fā)出了一種對肝癌進(jìn)行液體活檢的新技術(shù)，即Mutation Capsule Plus（MCP），這項(xiàng)技術(shù)可以對一個(gè)cfDNA樣本進(jìn)行多重分析，包括同時(shí)檢測遺傳和表觀遺傳改變以及甲基化標(biāo)記的全基因組發(fā)現(xiàn)。
相關(guān)研究成果以“Simultaneous analysis of mutations and methylations in circulating cell-free DNA for hepatocellular carcinoma detection”為題，發(fā)表在Science Translational Medicine上。
圖1 研究成果（圖源：[2]）
研究人員通過多重測試檢測了MCP的性能表現(xiàn)，證實(shí)了其檢測甲基化變化以及突變的可靠性。為了發(fā)現(xiàn)HCC的甲基化標(biāo)記物，研究人員利用這項(xiàng)技術(shù)對來自30名HCC患者和30名非HCC患者的cfDNA進(jìn)行了甲基化標(biāo)記物的篩選。一共120個(gè)樣本被分配到訓(xùn)練隊(duì)列（60個(gè)HCC和60個(gè)非HCC）以分析用于HCC液體活檢檢測的標(biāo)志物，從而建立檢測HCC的算法。最終，他們構(gòu)建了一個(gè)包含一組遺傳和表觀遺傳生物標(biāo)志物的集成模型用于HCC檢測。經(jīng)過在訓(xùn)練隊(duì)列中的驗(yàn)證，研究人員發(fā)現(xiàn)，該HCC檢測模型的靈敏度為93%，特異性為95%。
圖2 HCC檢測模型的性能（圖源：[2]）
多次檢測均表明，MCP技術(shù)在篩查HCC方面是靈敏且高效的，證實(shí)其具有發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證用于腫瘤無創(chuàng)檢測的多組學(xué)生物標(biāo)志物的潛力。此外，該項(xiàng)研究還提供了一個(gè)綜合數(shù)據(jù)庫，其中包含大量HCC病例和高危非HCC個(gè)體的cfDNA的遺傳和表觀遺傳改變，或可用于未來的相關(guān)研究。
總之，研究人員開發(fā)了一種支持對單個(gè)cfDNA樣本進(jìn)行多重測試的技術(shù)，用于發(fā)現(xiàn)或分析與突變并行的甲基化變化。值得一提的是，該技術(shù)策略不僅限于HCC檢測，還可用于其他腫瘤類型的液體活檢分析。
隨著早篩技術(shù)的進(jìn)一步挖掘，市場上的腫瘤早篩手段會(huì)更豐富、更準(zhǔn)確，于國家、于腫瘤患者及其家屬都大有裨益。
參考資料：
[1]管浩.腫瘤“早篩”風(fēng)口已至？[J].華東科技,2022(06):14-15.
[2]Wang P, Song Q, Ren J, et al. Simultaneous analysis of mutations and methylations in circulating cell-free DNA for hepatocellular carcinoma detection. Sci Transl Med. 2022 Nov 23;14(672):eabp8704. doi: 10.1126/scitranslmed.abp8704. Epub 2022 Nov 23. PMID: 36417488.
