血液循環DNA (circulating DNA) 引導腫瘤治療新方向?
發佈日期：2015-08-13
陳建宏
目前常用於基因定序檢測的腫瘤切片樣本通常來自於福馬林包埋樣本或冷凍組織切片等。腫瘤切片樣本能夠提供特定的基因變異,使得標靶藥物能有效發揮作用。
2012年英國倫敦癌症研究中心,科學家Charles Swanton及其帶領的團隊卻面臨了腫瘤的惡劣玩笑。他的團隊利用不同部份的腎臟腫瘤組織切片和轉移到其他組織的轉瘤切片進行基因定序,預期得到許多基因變異應該在這些樣本之間是相同的,結果卻遠遠出乎意料!僅三分之一的變異分布於這些樣本內。於臨床檢測上,腫瘤組織切片就會因採樣部位不同而使檢測結果有所差異,進而導致病患醫療方針不夠準確,影響其生存和預後。
早於1948年科學家就發現循環血液中含有DNA (cell free DNA, cfDNA)。什麼是cfDNA? 當細胞破碎和死亡時,會釋放細胞內所有內容物,包含DNA,游離於循環血液中,正常狀況下,這些游離物質會被巨噬細胞清除,然而當細胞繁殖快過於清除速率,如腫瘤細胞,將有機會持續游離在循環血液中。在1994年時也證實cfDNA中確實帶有腫瘤變異的訊息(circulating tumor DNA, ctDNA)。然而,ctDNA僅占cfDNA的百分之一,甚至是萬分之一,微量變異的偵測技術將會是一大難題。
相較於血液中蛋白質半衰期長達數周,循環DNA半衰期很短,其半衰期小於兩小時,但也正因如此,ctDNA的組成就能夠隨著腫瘤發展而改變,及時呈現目前腫瘤狀態,提供更好的生物標誌。分別於2013年及2014年,劍橋和約翰霍普金團隊監測乳癌及大腸癌,指出ctDNA能夠準確且敏感的追蹤腫瘤消失、擴散和復發。
然而,利用ctDNA監測腫瘤這樣的想法仍須面臨許多挑戰與突破。其一,因早期腫瘤釋出較少DNA於血液中。又因不同個體血液中cfDNA水平基準變化不一,因此較難偵測早期腫瘤發生,目前ctDNA僅能追蹤二期以後的腫瘤狀態,而無法偵測更早期腫瘤。其二,ctDNA偵測技術成本過高,因其需依靠客製化設計探針,或是外顯子基因定序來偵測血液中少量的ctDNA,因此,開發其他更方便且高靈敏度的方法會是一項重要的課題。其三,是否所有腫瘤細胞都釋放相同量的DNA,偵測到的ctDNA訊息是否可描繪整體腫瘤也需要有更多的證據支持。
科學家期望將循環血液DNA變成一種新的腫瘤檢測檢體,使研究及醫療人員能夠得知更廣泛的癌症訊息,→威然還有許多問題需要解決,但科學家相信,ctDNA擁有美好的前景,未來能夠使臨床醫師能即時監控腫瘤狀態。
目前常用於基因定序檢測的腫瘤切片樣本通常來自於福馬林包埋樣本或冷凍組織切片等。腫瘤切片樣本能夠提供特定的基因變異,使得標靶藥物能有效發揮作用。
2012年英國倫敦癌症研究中心,科學家Charles Swanton及其帶領的團隊卻面臨了腫瘤的惡劣玩笑。他的團隊利用不同部份的腎臟腫瘤組織切片和轉移到其他組織的轉瘤切片進行基因定序,預期得到許多基因變異應該在這些樣本之間是相同的,結果卻遠遠出乎意料!僅三分之一的變異分布於這些樣本內。於臨床檢測上,腫瘤組織切片就會因採樣部位不同而使檢測結果有所差異,進而導致病患醫療方針不夠準確,影響其生存和預後。
早於1948年科學家就發現循環血液中含有DNA (cell free DNA, cfDNA)。什麼是cfDNA? 當細胞破碎和死亡時,會釋放細胞內所有內容物,包含DNA,游離於循環血液中,正常狀況下,這些游離物質會被巨噬細胞清除,然而當細胞繁殖快過於清除速率,如腫瘤細胞,將有機會持續游離在循環血液中。在1994年時也證實cfDNA中確實帶有腫瘤變異的訊息(circulating tumor DNA, ctDNA)。然而,ctDNA僅占cfDNA的百分之一,甚至是萬分之一,微量變異的偵測技術將會是一大難題。
相較於血液中蛋白質半衰期長達數周,循環DNA半衰期很短,其半衰期小於兩小時,但也正因如此,ctDNA的組成就能夠隨著腫瘤發展而改變,及時呈現目前腫瘤狀態,提供更好的生物標誌。分別於2013年及2014年,劍橋和約翰霍普金團隊監測乳癌及大腸癌,指出ctDNA能夠準確且敏感的追蹤腫瘤消失、擴散和復發。
然而,利用ctDNA監測腫瘤這樣的想法仍須面臨許多挑戰與突破。其一,因早期腫瘤釋出較少DNA於血液中。又因不同個體血液中cfDNA水平基準變化不一,因此較難偵測早期腫瘤發生,目前ctDNA僅能追蹤二期以後的腫瘤狀態,而無法偵測更早期腫瘤。其二,ctDNA偵測技術成本過高,因其需依靠客製化設計探針,或是外顯子基因定序來偵測血液中少量的ctDNA,因此,開發其他更方便且高靈敏度的方法會是一項重要的課題。其三,是否所有腫瘤細胞都釋放相同量的DNA,偵測到的ctDNA訊息是否可描繪整體腫瘤也需要有更多的證據支持。
科學家期望將循環血液DNA變成一種新的腫瘤檢測檢體,使研究及醫療人員能夠得知更廣泛的癌症訊息,→威然還有許多問題需要解決,但科學家相信,ctDNA擁有美好的前景,未來能夠使臨床醫師能即時監控腫瘤狀態。