cfDNA的个人档案 中文名：血浆游离DNA， 英文名：Cell-free DNA，即cfDNA， 身高：片段长度约为170bp， 居住地：存在于循环血浆、尿液和其它体液 寿命：半衰期仅有1-2个小时。 大家是不是又要问了， DNA不是在细胞内吗？ 怎么就跑外面去了？ 细胞破了？ 别急，听小编讲啦！ cfDNA从什么地方来？ 来源主要有两种：
 （cfDNA碎片示意图） 从cfDNA的两个主要来源，我们可以知道： cfDNA实际上就是机体细胞损伤的产物（不管是主动的细胞凋亡还是被动的细胞裂解）。 cfDNA的半衰期很短，那么我们在检测到其含量时，是否可以认为是实时反映了DNA的释放和清除的动态平衡后的结果？ 由于目前还没有什么研究能够系统阐明cfDNA在血液中释放与清除机制。因此，通常是默认DNA的释放机制是决定cfDNA含量的最主要因素。也就是说：我们看到的cfDNA多了或少了，就推论是产生这些cfDNA的细胞群体增多或减少了。 基于以上，我们不难看出cfDNA所具有的潜在临床价值。 cfDNA的价值所在 我们可以简单的假设： 健康人，其体内的cfDNA主要是来源于正常细胞的新陈代谢，因此，cfDNA含量就会维持在一个正常的较低水平； 而对于有着严重的系统性器官损伤的人，大量死亡细胞（不管是凋亡还是被裂解）就必然会产生大量的cfDNA。 所以，我们就可以根据cfDNA含量的变化对这类疾病进行评估。 基于这样的情况，近年来cfDNA已被用于无创性诊断。（在孕妇中，约有10%-15%的cfDNA来自于胎盘滋养层，现在cfDNA多用于在高危孕妇中筛查胎儿的遗传缺陷，这就是是当前火热的无创唐氏筛查的基础！） 而在在肿瘤病人中，通过cfDNA的量化突变也可用于检测肿瘤。 而在移植方面，也有研究表明移植排斥反应也与供体移植器官中的cfDNA水平相关。 cfDNA应用的局限性 尽管我们已经看到cfDNA有着巨大潜在研究价值，然而，还有很多情况没有办法排除，比如cfDNA的衡量参数，cfDNA的特异性。。。 cfDNA的衡量参数太少 所谓的衡量参数，说白了就是，我们依据cfDNA的什么去做分析？目前，我们能做的只是测量其含量。（这也是为什么ctDNA比cfDNA更有优势做biomarker，因为ctDNA能够测定碱基序列特征。） cfDNA的特异性差 cfDNA的应用只能在特定“高危人群”中使用（例如接受异体器官移植患者，已经明确诊断的系统性红斑狼疮）。因为，只有在这种比较明确“机体细胞损伤”发生来源的“高危人群”中，cfDNA的含量变化才有可能跟更明确的病情进展相联系，才有可能辅助临床干预决策。而在普通人群中，没有办法只通过测量cfDNA的含量就能确定机体哪些细胞发生了损伤。 cfDNA的人群基数波动性怎么控制 cfDNA与机体内细胞正常的新陈代谢和细胞损伤有关，而对于每个不同的人（不同人具有不同程度的亚健康状态，所造成的个体间的差异性）是不一样的。在这样大的人群基数波动下，要如何设置一个具有代表性的基线数值。 科研进展 在今年1月《细胞》（Cell）杂志上的一项新研究中，华盛顿大学的医学研究人员证实采用一种方法或许有可能克服当前液体检测方法的一些限制，鉴别出生成这些cfDNA的细胞类型。  研究人员从健康个体的样本中分离出cfDNA，并评估cfDNA片段的大小。  结果显示，长度为167bp的片段量最多，这一长度正好是缠绕核小体和连接组蛋白的DNA长度。通过对血浆中的游离DNA进行深度测序，研究得出了机体内核小体上的基因组图谱，同时发现游离DNA片段蕴藏了转录因子的印迹。cfDNA的核小体包含率（nucleosome occupancies）与细胞核结构、基因结构与表达密切相关，并可揭示细胞类型的来源。 该项目还研究了核小体的间距是否可用于区分健康个体和癌症四期患者的cfDNA来源。  研究将患者样本和健康样本的数据分别与含有人类细胞系和原代组织核小体位置信息的数据库相比较。健康样本中，核小体的位置分布与淋巴细胞或骨髓细胞的核小体位置相关，支持了“健康个体的多数cfDNA来源于凋亡的造血干细胞”的假设。在5位不同癌症四期患者的样本中，核小体位置分布与癌症细胞系相关，某些情况下与其来源组织相关。 结论：研究揭示了通过cfDNA形成时的碎裂模式，将其与各种医学或生理状况相关的细胞死亡预期情况进行比较，从而有可能鉴别出生成cfDNA的组织。 参考： Snyder MW et al. Cell-free DNA Comprises an InVivo Nucleosome Footprint that Informs Its Tissues-Of-Origin. Cell. 2016, 164(1-2):57-68. Waldron D. Cancer genomics: A nucleosome footprint reveals the source of cfDNA. Nat Rev Genet. 2016, 17(3):125. |
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