癌症是全球第二大死亡原因,早筛早检对防治癌症,提高人们生活质量至关重要。与癌症诊断金标准“传统的外科组织活检”相比,液体活检具备低成本、可重复、结果可靠等优势,可提供检测标本的基因组、蛋白质组学及代谢组学等信息,目前主要用于癌症早筛早诊领域,可作为组织活检的补充测试。 循环肿瘤细胞(CTC) 循环肿瘤细胞(CTC)是从原发性肿瘤脱落到血液中的细胞,可通过血液系统及淋巴系统转移到身体的其他部位,有可能导至肿瘤的远端转移。CTC有不同的分子标志物,这取决于癌症的类型。大部分的癌症为上皮起源,拥有通用的上皮分子标志物EpCAM,可运用于CTC检测,这一标志物主要用于EpCAM高表达的乳腺癌、前列腺癌等癌种的辅助诊断。 CTC在血液中的浓度很低,这使得检测和分离这些细胞较为困难,对检测技术要求较高。CellSearch平台是一个用于鉴别、分离和计数血液样本中上皮来源CTC的系统,已获批FDA,被批准用于辅助临床评估转移性乳腺癌、结直肠癌和前列腺癌的预后,该测试从采样到报告需要一周的时间,成本约为900美元。其他观察性研究数据显示,CTC也可用于检测前列腺癌系统治疗的进展,帮助评估治疗的有效性。 循环游离DNA(cfDNA) 生理或病理状态下,细胞坏死或凋亡时细胞核内或线粒体内DNA会释放到血液、胸腔积液、脑脊液、尿液和痰液等体液中,循环游离DNA(cfDNA)是细胞外DNA降解产物。健康人体血液中cfDNA含量较低,肿瘤患者血液中cfDNA含量较高,cfDNA在血液中的半衰期很短,可用于癌症的动态检测。 自这一生物标志物被发现以来,就被应用于癌症早筛、癌症复发预测及产前检测领域。 甲基化标志物(DNA methylation) 细胞外囊泡(EVs) 细胞外囊泡(EVs)是由细胞分泌的具膜小囊泡,具有多种生物学功能,是细胞间通讯的基本介质,在多种疾病和生理过程中扮演重要的角色。 EVs主要分为三种类型:外泌体、微囊泡(MVs)和凋亡小体,它们在大小、血液中含量、功能等方面都存在差异。 EVs携带和运输各种不同的生物分子成分,如脂类、碳水化合物、蛋白质、代谢物、核糖核酸及DNA片段,其继承了母细胞的分子信息,是液体活检中备受关注的癌症标志物,已广泛应用于癌症诊断和预后。 作为液体活检标志物,细胞外囊泡比ctDNA、CTCs更具优势,因为细胞外囊泡具有双层膜结构,不像核酸那样易于分解。目前,基于EVs蛋白谱的血液生物标志物分类器已用于检测I期和II期胰腺癌、卵巢癌和膀胱癌,Bio-Techne企业旗下的ExoDx前列腺智能评分系统是外泌体液体活检的例子之一,已用于前列腺癌早筛领域。 蛋白质(Proteins) 循环游离RNA(cfRNA) 循环游离RNA(cfRNA) 是坏死细胞或凋亡细胞降解并释放到血液中的RNA片段,与DNA相比,RNA被认为是一种不稳定的分子,裸抗半衰期大约只有15 s,缺乏稳定性是该分子应用的主要限制,尚未确定最佳的提取方法。 但非编码RNA(ncRNA)及MicroRNA (miRNA)因为稳定性和丰度,近几年备受关注,Drokow等人进行了一项荟萃研究,对miRNA检测血癌的整体准确性进行了综合评估,研究结果显示,miRNA检测血癌的总体灵敏度为81%,特异性为85%,检测性能表现并不逊色于其他癌症生物标志物。 肿瘤诱导血小板(TEP) 血小板虽没有细胞核,但包含巨核细胞衍生的mRNA前体,在刺激后可以剪接成为成熟的mRNA并翻译成数千种不同的蛋白质,已有研究指出可以利用肿瘤诱导血小板(TEP)衍生的RNA谱来区分早晚期癌症患者及健康个体。 与其他基于血液的生物标志物相比,TEP的优势是易于分离,且丰度充足。Best等人在283名患者(228名局限性和转移性癌症患者和55名健康患者)的队列中,使用肿瘤培养的血小板mRNA测序证明了TEP区分癌症患者与健康个体的能力,结果显示检测准确度为96%。此外,以TEP为生物标志物,还能够区分六种不同的原发肿瘤类型(非小细胞肺癌、结直肠癌、胶质母细胞瘤、胰腺癌、肝胆癌和乳腺癌),检测准确率达到71%。 自身抗体(Autoantibodies) 肿瘤自身抗体是体液免疫产生的一种反应状态,近些年,细胞免疫技术已在临床广泛运用,PD-(L)1及CTLA-4抗体均在体内细胞免疫过程中发挥了抗肿瘤的关键作用。 自身抗体也可应用于癌症早筛,其效能已在肺癌早筛实践——EarlyCDT®-Lung测试的临床试验中得到证实,其研发公司Oncimmune也凭借此产品开拓了巨大的市场。 光谱检测(Spectroscopic detection) 傅里叶变换红外光谱(FTIR)是一种简单、快速、廉价、无创的分析方法,可作为癌症诊断的辅助工具之一,这项技术通过反映生物标志物在细胞内的含量、构型和构象的变化,比较肿瘤细胞的红外光谱特点,从而实现肿瘤的早期诊断。 光谱检测分析技术是包容性的:它可嵌入代谢物、电解质、碳水化合物、脂类、蛋白质、外泌体、肿瘤甲基化标记物和循环游离肿瘤细胞标标志物的分析。Ameron等人进行了一项前瞻性盲法临床研究,以证明光谱检测在脑癌中的运用,结果显示光谱技术的运用使算法调整具有更高的灵敏度或特异性,有利于进一步构建机器学习的模型。 多癌种检测(Multi‑cancer detection) 多癌种检测(Multi‑cancer detection)可同时评估多个信号,以确定一个人是否患有癌症,并可进一步确认肿瘤所在位置。 公开数据显示:多癌种产品Galleri的阳性预测值PPV为44.6%,当癌症被确诊时,Galleri在预测首发或次发组织来源的准确性为96.3%。国内鹍远生物基于NGS自主研发的、用于泛癌早筛的PanSeer®ctDNA甲基化单倍型泛癌早筛检测技术一次能识别五种癌症,最早可提前4年发现癌症信号,在相关回顾性纵向研究中,研究结果显示该测试总特异性为96.1%,敏感性为87.6%,对诊断前样本的敏感性为94.9%。 Exact Sciences旗下的CancerSEEK测试可检测八种癌症类型,包括卵巢癌、肝癌、胃癌、胰腺癌、食道癌、结直肠癌、肺癌及乳腺癌。相关临床试验结果显示,该测试对I期、II期和III期癌症的特异性为大于99%,灵敏度分别为43%、73%和78%。 扩展链接: 1.重磅!研究人员开发出基于代谢组学的多癌早检方法,一次可检测14种癌症 全球单癌种产品对比 s12967-023-03960-8 全球多癌种产品对比 s12967-023-03960-8 |