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生物通報(bào)道:約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院Kimmel癌癥中心的研究人員開(kāi)發(fā)出了一種簡(jiǎn)單的血液檢測(cè)新方法,通過(guò)分析癌細(xì)胞脫落的DNA碎片中*的模式,可以檢測(cè)出7種不同類(lèi)型癌癥的存在。
這一研究成果公布在5月29日的Nature雜志上。
研究證明,這種被稱(chēng)為DELFI的方法通過(guò)評(píng)估早期攔截的DNA片段,可以準(zhǔn)確地檢測(cè)來(lái)自208名美國(guó),丹麥和荷蘭地區(qū),患有不同階段乳腺癌,結(jié)腸直腸癌,肺癌,卵巢癌,胰腺癌,胃癌或膽管癌患者體內(nèi)57%至99%以上的血液樣本中的癌癥DNA的存在。
這種方法在215名健康人的血液樣本測(cè)試中檢測(cè)表現(xiàn),僅在4例病例中錯(cuò)誤識(shí)別癌癥。DELFI采用了一種人工智能來(lái)識(shí)別癌癥患者血液中DNA片段的異常模式。通過(guò)研究這些模式,研究人員表示,他們可以在高達(dá)75%的病例中識(shí)別癌癥的起源組織。
用于癌癥檢測(cè)的所謂的*檢測(cè),即“液體活組織檢查”通常會(huì)是尋找突變,這些突變是癌細(xì)胞內(nèi)DNA序列或甲基化的變化,但是并非所有癌癥患者都能利用這些方法檢測(cè)到變化,因此非常需要改進(jìn)早期的癌癥檢測(cè)方法。
DELFI采取了一種不同的方法,通過(guò)分析血液中來(lái)自基因組不同區(qū)域DNA的大小和數(shù)量,研究DNA被包裝在細(xì)胞核內(nèi)的方式。
文章作者,約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院Alessandro Leal博士解釋說(shuō),健康細(xì)胞的細(xì)胞核將DNA包裝成一個(gè)組織良好的“行李箱”,其中基因組的不同區(qū)域被小心地放置在不同的隔間中。相比之下,癌細(xì)胞的細(xì)胞核更像是雜亂無(wú)章的“手提箱”,整個(gè)基因組中的“物品”被隨意擺放。
“由于種種原因,癌癥基因組在包裝方式上變得雜亂無(wú)章,這意味著當(dāng)癌細(xì)胞死亡時(shí),它們會(huì)以混亂的方式將DNA釋放到血液中,”文章作者,Jillian Phallen博士說(shuō), “通過(guò)檢查cfDNA,DELFI根據(jù)包裝方式檢測(cè)基因組不同區(qū)域的DNA大小和數(shù)量異常,幫助確定癌癥的存在。”
不過(guò)研究人員也表示,這種方法還需要進(jìn)一步驗(yàn)證,一旦經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,那么就可以從個(gè)體采集一管血液,提取cfDNA,研究其基因序列和確定碎片特征來(lái)篩查癌癥。然后可以將來(lái)自個(gè)體的全基因組片段化模式與參考群體進(jìn)行比較,確定該模式是否可能是健康的或源自癌癥。
文章通訊作者,腫瘤學(xué)副教授Robert B. Scharpf博士說(shuō),因?yàn)槿蚪M的碎片模式可能揭示出與特定組織相關(guān)的差異,這些模式可以指出癌癥的來(lái)源,例如來(lái)自乳腺癌,結(jié)腸癌或肺癌。
而且DELFI還可以同時(shí)分析基因組中數(shù)百到數(shù)千個(gè)區(qū)域的數(shù)百萬(wàn)個(gè)序列,從微小的cfDNA數(shù)量中識(shí)別腫瘤特異性異常,Scharpf說(shuō)。
使用DELFI,研究人員發(fā)現(xiàn)癌癥患者和健康個(gè)體之間的全基因組cfDNA片段化分布不同。 在癌癥患者中,cfDNA中的碎片模式似乎是由血液和腫瘤細(xì)胞釋放的DNA混合物引起的,顯示出多種不同的基因組差異。
在xin研究中,約翰霍普金斯的研究人員與來(lái)自丹麥和荷蘭的其他研究人員合作,對(duì)來(lái)自208名癌癥患者的cfDNA進(jìn)行低覆蓋率的全基因組測(cè)序,其中包括54名乳腺癌患者,27名結(jié)腸直腸癌患者,12名肺癌患者,28名卵巢癌患者,34名胰腺癌患者,27名胃癌患者和26名膽管癌患者。他們還進(jìn)行了全基因組測(cè)序,分析215名健康個(gè)體的cfDNA。
總體而言,研究人員報(bào)告說(shuō),健康個(gè)體具有相似的碎片特征,而患有癌癥的患者具有更多可變的碎片特征,不太可能匹配健康的特征。
由于這種方法易于管理,而且簡(jiǎn)單廉價(jià),研究人員預(yù)計(jì)它終可能比其他癌癥篩查測(cè)試(包括其他當(dāng)前的cfDNA測(cè)試)更具成本效益。
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