液体活检——癌症早期诊断新希望

2016-10-17 15:29 来源: 转化医学网
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  研究人员表示,一项不断进步的技术使他们对液体活检--一种抑制肿瘤扩散的方法,重新燃起了兴趣。

  该技术,即基因测序,让研究人员可以更仔细地观察到随着癌症发展肿瘤留下的遗传线索。随着这些新的“液体”血液检测工作被应用至临床当中,这项技术也许可以进一步揭示为抵抗治疗肿瘤分子面具发生变化的机制。并且它还可能有助于识别早期病理变化。

  这些检测是在血液中搜寻DNA片段和肿瘤在生长过程中脱落的其他遗传物质。其中有的实验是检测完整的循环肿瘤细胞;另一些只检测循环DNA;还有的实验是为了寻找遗传碎片,包括DNA、RNA和代谢产物。

  将来哪种方法能够最好地指导癌症治疗尚未确定。市场对于液体活检的商业兴趣增加了,这是研究者所面临的未知因素之一。总部位于印度的RNCOS咨询公司估计,液体活检市场将在2020年跨过10亿美元大关。而且至少有30家公司在争夺这一市场。

  Richard Schilsky是一名医学博士,同时也是美国临床肿瘤协会(ASCO)的高级副总裁和首席医疗官,他表示,这些测试最重要的意义在于长期监测肿瘤,因为肿瘤基因变异很快而且不易检出,容易产生耐药性。“没有人建议将这些测试用于早期筛查或作为一个诊断测试。我们还没有打算这样运用。”他说。

  Schilsky和其他人认为,液体活检可能对初期患者有效,这是一种进行组织活检的可能的方法,也是医生用来得到肿瘤的遗传信息以及制定如何最佳的治疗方案的一种途径。但活检可能是痛苦的,成本高,而且根据肿瘤的位置或病人的健康状况不同,还不一定可以实施活检。因此,如果通过一个简单的血液测试就可以追踪,甚至可能是诊断早期癌症,那么这种非侵入性和更便宜的方法显然非常具有吸引力。“我们需要知道的是,液体活检发现的一个突变是否代表肿瘤负荷,以及是否可以根据某一个突变进行治疗。”

  产前关联

  大约在两年前,液体活检在癌症领域得到落实,尽管这并不是一项新技术。无细胞DNA技术,是指对血液中循环DNA进行测量,该技术已被应用于胎儿畸形的产前检查。这些测试从母亲的血液中分离得到胎儿的血液,结果意外地发现了几种母体癌症。这一发现导致了液体活检进入到如今更大的癌症市场。

  许多投资于液体活检技术的企业都是行业巨头,如Johnson and Johnson公司, Illumina公司,Qiagen公司,Foundation Medicine以及罗氏。罗氏六月获美国食品和药物管理局批准进行第一个治疗晚期非小细胞肺癌患者的液体活检测试。该测试在10%~20%的肺癌患者的细胞表面上发现了一种突变。很多患者对靶向药物厄洛替尼(Tarceva)有响应,从而减缓了癌症细胞的快速分裂。

  位于雷德伍德的守护者健康公司最近完成了一项液体活检法研究,检测了血液中70个与癌症相关的突变。今年六月在芝加哥举行的ASCO年会上公布了这项迄今为止规模最大的研究成果。

  在加利福尼亚大学担任分子药理学主任的Philip Mack博士和综合癌症中心的Davis说,“我们要做的是确定这些突变中哪些是可以治疗的,否则对于临床治疗没有任何作用。”

  守护者健康公司的顾问Mack展示了一份研究结果。总体而言,通过对包含50种肿瘤类型的15000例患者进行血液测试,发现由血液测试确定的基因组模式与那些记录在肿瘤分析研究文献中的模式高度匹配。

  此外,在将近400例患者中,将血液系统中的循环DNA和之前分离于同一个癌症患者的组织样本之间进行了直接比较。在血液中检测到的某个突变同时在肿瘤中被发现的概率是94%~100%。研究人员表示,该分析还发现了一些与抵抗治疗相关的突变,但原始的组织活检忽视了这一点。

  然而百分之十五的患者没有检测到肿瘤DNA。

  “你总是会错过一些东西,但是15%已经很好了,”Mack说。他表示,大多数人担心的是假阳性问题,特别是在早期疾病当中,肿瘤脱落的DNA比他们快速增长的DNA数量少的多。

  研究的障碍

  在这一点上,使用活检作为一种诊断工具也有一些局限性。比如,研究人员还不清楚哪个肿瘤流入血液中的DNA最多。也不确定一些肿瘤脱落的DNA能否被检测到。

  国家癌症研究所的癌症生物标志物研究组负责人Sudhir Srivastava博士说:“这是一个很有趣的问题。”对于成年人来说,收集常规血液检查的体积一般为4mL。“要检测血液中的一个单一的DNA突变,则需要5至10毫升的血液,”这说明了尽管在过去的十年中基因测序得到快速发展,未来我们仍然面临技术挑战,。

  Srivastava呼吁更多的研究应该集中在比较组织样本和液体活检方面。

  他说:“我们需要知道,液体活检发现的一个突变是否代表肿瘤负荷。而且由于肿瘤具有多样性,如果发现一个突变,我们能否根据这个突变进行治疗呢?”

  Srivastava认为,就目前而言,这些血液测试最有可能应用于治疗监测、预测复发和追踪抗性方面。

  但问题仍然存在。敏感性需要提高。“如果我们想要通过这些测试来找出与耐药相关的早期突变,除非我们能给患者提供一种隔绝所有有害副作用的疗法,”ASCO Schilsky说。

  展望未来

  根据Mack的说法,调查人员将同时跟进早期守护者公司发布的数据以寻找导致癌症发生的额外突变。针对晚期癌症患者的多中心临床试验也正在计划中,不仅可以验证这些新的分子发现,也可以阻止癌细胞抗性的发展。

  在三种以血液为基础来捕捉癌症信息的方法当中,Mack说他觉得检测循环肿瘤DNA是最佳的方式,而且周期最短。

  他也承认即使是利用这种方法,对看似健康的人进行常规血液检测也不一定能够立即发现癌症。

  “早期肿瘤很难被发现,”Mack说,“即使利用这项技术,癌前肿瘤也有可能根本检测不出来。”

  将几种方法结合起来是否能够更有效,这一点仍然有待观察。亚特兰大美国癌症协会的副首席医疗官Leonard Lichtenfeld说,起码现在有一家英国公司正在探索这种可能性,他们相信多种技术并行对研究肿瘤DNA含量更有帮助。然而,如果成功的话,这样的测试必须足够完善,消除人们对于检测出“可能不会变成癌症但在体内潜伏多年的一些突变”的担忧。他说:“我们的需要是确定我们可以检测到的信息当中哪些具有真正的临床意义。”

  Schilsky换了种说法:“如果你有一个可以对突变作出各种解释的试验,这意味着什么?临床医学领域必须辨别出它的真正价值。”