在肿瘤初期时，人们能从简单、精度高的血液检查中发现什么？现在，通过排序肿瘤释放在患者血流内的异常DNA，研究人员朝用常规血液检查检测癌症迈出了重要一步。
基因组测序技术和染色体异常鉴定技术同时用于筛查癌症
通常，肿瘤DNA检测依靠寻找已知的癌症基因突变来区分癌症DNA和正常DNA。《科学》杂志在线报道称，为了寻找一种不依赖于已知癌症基因组成而检查肿瘤DNA的方法，美国约翰斯•霍普金斯大学医学院Victor Velculescu & Luis Diaz实验室的Rebecca Leary和同事，以及来自其他研究机构的合作者，研究了他们手头的观察报告，发现无论哪种类型的癌症，肿瘤细胞总是发生染色体变化。而这暗示着一种能够检测患者血液内染色体异常的检验方法，可能成为一种常规癌症检验法。
首先，研究人员从取自10位结肠癌和乳腺癌患者的血液标本里分离出DNA。然后，他们使用下一代DNA测序技术读取了血液DNA中的全部基因组。结果显示，癌症患者的血液DNA都出现了染色体变化，而10个健康对照组成员的DNA没有异常。相关研究成果刊登于最近的《科学—转化医学》上。
现在，研究人员对新的技术充满希望。“该方法有多种用途。”Velculescu说，例如该技术还能在不进行活组织检查的前提下，判断一位患者应该服用何种药物。他的研究小组致力于追踪肿瘤是否对治疗有响应及手术后是否复发。
不过，目前这种技术并不便宜也不快速。研究中，在每10位患者的相关检测中，仅仅DNA测序就花费数千美元，另外，包括分析在内共耗费一个月的时间。而且，早期癌症检查仍然十分遥远。该技术必须通过筛检大量DNA来发现与肿瘤相关的变化，不过癌症患者血液中来自肿瘤的DNA所占比例从1.4%到47.9%，差异很大。
这种新检测法还可能需要从肿瘤DNA低于0.1%的血液样本中检查出小的、可治愈的肿瘤。研究人员则表示，只需要做更多的测序就能克服这些困难，测序的花费也在持续降低。“在不久的将来，价格会非常便宜。”Velculescu说。
“一旦测序变得经济，这种方法非常有希望，并且在早期癌症检查方面会有用武之地。”马萨诸塞州总医院的Daniel Haber称，Haber从事利用循环肿瘤细胞检查和监控癌症的工作。
英国剑桥学术研究学会癌症研究中心的Carlos Caldas指出，这项新研究显示，循环肿瘤DNA在癌症控制的很多方面“前程远大”。像霍普金斯大学研究小组一样，Caldas也致力于测序血液中的肿瘤DNA，他认为，这项实验有望在未来5到10年内用于临床。
Detection of Chromosomal Alterations in the Circulation of Cancer Patients with Whole-Genome Sequencing.
R. J. Leary, M. Sausen, I. Kinde, N. Papadopoulos, J. D. Carpten, D. Craig, J. O'Shaughnessy, K. W. Kinzler, G. Parmigiani, B. Vogelstein, L. A. Diaz, V. E. Velculescu
Clinical management of cancer patients could be improved through the development of noninvasive approaches for the detection of incipient, residual, and recurrent tumors. We describe an approach to directly identify tumor-derived chromosomal alterations through analysis of circulating cell-free DNA from cancer patients. Whole-genome analyses of DNA from the plasma of 10 colorectal and breast cancer patients and 10 healthy individuals with massively parallel sequencing identified, in all patients, structural alterations that were not present in plasma DNA from healthy subjects. Detected alterations comprised chromosomal copy number changes and rearrangements, including amplification of cancer driver genes such as ERBB2 and CDK6. The level of circulating tumor DNA in the cancer patients ranged from 1.4 to 47.9%. The sensitivity and specificity of this approach are dependent on the amount of sequence data obtained and are derived from the fact that most cancers harbor multiple chromosomal alterations, each of which is unlikely to be present in normal cells. Given that chromosomal abnormalities are present in nearly all human cancers, this approach represents a useful method for the noninvasive detection of human tumors that is not dependent on the availability of tumor biopsies.
