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数字PCR在癌症早筛和微小残留病灶检测的应用

2020.1.22

最近几十年的大量研究表明，在许多血液系统恶性肿瘤中，微小残留病灶（MRD）与临床结果及预后显著相关。癌症中MRD是指癌症治疗达到完全缓解后，用常规的形态学检测方法不能检测到明显的癌病灶，而此时体内仍存在的少量癌细胞。微小残留病灶是肿瘤复发的直接原因。

目前应用最广泛最精确的MRD检测手段是通过取患者的血液，对其中的循环肿瘤DNA（ctDNA）进行检测，这种方法也叫做液体活检（liquid biopsy），它可以获取患者肿瘤病变信息，用以帮助诊断治疗。

临床研究主要是基于聚合酶链反应（PCR）的方法对淋巴疾病的MRD进行评估。第一篇描述PCR在淋巴瘤MRD检测中的临床研究由Gribben JG在1991年发表。随后又引入了基于TaqMan的实时PCR（qPCR），它可以定量分子靶标。目前，qPCR是用于MRD检测的标准化方法，但该方法有一定的局限性，由于MRD本身的特征，常规的qPCR在检测时往往达不到理想的效果。

为了克服标准分子技术的一些缺陷，需要高精度、高通量的MRD检测工具，数字PCR技术作为第三代PCR技术，在灵敏度以及精准度上远远优于qPCR。如一篇文章中报道，研究人员利用数字PCR以及二代测序技术对淋巴增生性疾病MRD进行监测，探究其在液体活检方面的可行性。

在本篇文章中，研究人员发现与qPCR相比，数字PCR在进行MRD研究中具有许多实用优势。数字PCR无需依靠标准曲线进行样品定量，可以避免因反应效率波动而导致的结果差异，使那些由于诊断时肿瘤负荷低而无法生成可靠的标准曲线的患者得以康复。而且，它可以帮助节省宝贵诊断时间。
此外，文章报道了数字PCR技术在其他恶性血液病的MRD评价方面取得了较大进展。例如，在慢性髓系白血病中，与标准qPCR相比，数字PCR在低转录水平样本的检测上更加准确。
本研究表明，数字PCR可能会改变当前的MRD监测方法，从而使将来的试验可以更好地表征血液系统疾病，帮助研究人员开发出MRD检测的个性化方法。

法国Stilla Technologies的Naica微滴芯片式数字PCR系统，利用cutting-edge微流体创新型芯片—Sapphire芯片作为数字PCR过程的唯一耗材。样品通过毛细通道网格以30,000个微滴的形式进入2D芯片中。并且还是首款3色荧光检测仪器，整个流程只需要两个半小时。结合强大的图像分析技术和直观可视的检测功能，从而达到了数字PCR定量卓越的置信水平，获得的数据真实可信。