EGFR是一个很有名的基因。EGFR基因编码的蛋白叫做“表皮生长因子受体”，可以看做一个分子开关，这个“受体”就待在细胞膜上面，等待着来自外部的“表皮生长因子”来啪的一下把它打开，这样它就能激活细胞内部的与细胞生长增殖相关的代谢通路。正常细胞的EGFR可以有条不紊的完成这项工作，但是如EGFR损坏后导致下游通路不受控制，那么这样的细胞就会无限制的生长与增殖，变成可怕的癌细胞。科学家据此开发了针对性的靶向药物，如易瑞沙（吉非替尼）和特罗凯（厄洛替尼），都是专门针对有EGFR突变的肺癌病人所开发的药。但是，并不是所有的癌细胞都会有这个突变，在非小细胞肺癌病人中，大概只有10-35%的病人携带这个突变，因而这一类靶向药物只对这10-35%的病人有效。用药前，需要检测EGFR的几个位点。
赛可瑞（克唑替尼）也是一种靶向药，但是它针对的是另一种基因突变：ALK融合。这种突变大概在3-5%的非小细胞肺癌中存在。
到2009年，我们在非小细胞肺癌中鉴定出了一半以上的致癌突变，它们分属于9个不同的亚型，但还有将近一半的非小细胞肺癌在基因组水平属于未知。
图1 非小细胞肺癌中常见驱动突变及其比例
上面这个小小的例子，一方面是告诉大家我们对癌症的认识日新月异，几乎每天都有令人激动的发现；另一方面，癌症的复杂远超出一般人的想象。人类的基因约有两万多个，和癌症有关的基因有多少个呢？答案是：目前还不清楚。
2001年，癌症界的大牛Hanahan和weinberg在Cell上面发表了一篇名为“The Hallmarks of Cancer”的综述，这是一篇在癌症研究领域有广泛影响的文章。他们认为癌症若要发生，需要有六类相关功能的基因族参与进来：持续的增殖信号，突破生长抑制因子，抵御细胞死亡机制，永续的自我增殖能力，诱导血管生成，以及侵袭和转移能力的激活。到2011年，两位大牛的新综述已经将相关基因簇增加到了10个（详见题图）。
这些癌症相关基因，有的在几乎所有癌症中都有发现，如TP53，KRAS，PIK3CA，等等，它们都在RAS，PI3K等与上述癌症形成功能相关的代谢通路的关键节点位置；有的只在少数癌症病人中有所发现，发现的频率低到1%以下，这其中大部分基因与癌症的关系尚不明确。所以不同的科学家，不同的公司，对于癌症基因集包括哪些基因都有不同的见解。美国的FoundationMedicine公司选了315个癌症相关基因加到它们自己的癌症基因panel——FoundationOne中，为乔布斯等人提供个性化的癌症诊治方案；诺禾优康则将与癌症关系密切的或者有用药指导信息的49个基因收录到标准癌症panel中，将几乎所有与癌症相关的483个基因收录到高级癌症panel中，有针对性的为不同患者提供检测和个性化诊治咨询服务。
好了，让我们再回到神奇的ctDNA吧。可以用哪些技术从ctDNA中获得哪些信息呢？下图列出了目前常用的一些ctDNA检测技术，以及它们能检测得到的密码信息。qPCR和基于qPCR所发展起来的一系列技术，可以检测ctDNA的浓度，关键的突变（如EGFR的19号和21号外显子），微卫星不稳定性和甲基化位点等；高效液相色谱和质谱分型也可以获得一定的信息。这些都属于针对特定位点的“低通量检测方法”，一般仅仅针对某一个基因的某几个位点进行检测，但是要想获得癌症基因组的全貌，是远远不够的。
图2 常见的ctDNA检测技术及检测内容
二代测序可以说是最近几年基因组领域甚至是生物领域最炙手可热的技术了，它将基因组学研究带入了“大数据时代”，一天内就可以生成的上T的数据量让传统的生物学研究者们望洋兴叹，也让一部分科学家充满了野心。NIPT（唐氏筛查）的创始人卢煜明教授2015年2月新发表的文章就野心勃勃的采用了全基因组测序技术来研究肝癌血浆中的ctDNA，这意味着他不仅仅一次性得到了全部的2万多个基因信息，还包括染色体上全部的基因间区（基因间区占整个基因组的98%以上），这样就可以从全基因组水平观察ctDNA的情况。下图就是从整个基因组水平来观察ctDNA的整体的拷贝数变异情况。
图3 肝癌患者中染色体水平拷贝数变异示意图
也有科学家认为全基因组测序“太浪费”，他们将与癌症密切相关的那一部分基因挑出来进行测序——即我们常说的目标区域测序，然后专注的分析这些基因上面的变化。2014年发表在Clinical Cancer Research上面的一篇文章，就专门选取了EGFR、BRAF、HER2、KRAS和PIK3CA这5个高频突变基因来研究不抽烟的非小细胞肺癌患者血浆ctDNA中的突变情况。
图4 5个高频突变基因在不同患者的不同样本（血浆，癌组织）中的突变情况
科学家们的见解在细节上有所差异，但是无论怎样来看，覆盖全面的，高深度的高通量测序技术，在ctDNA检测方面无疑更有优势，也更有前景。与其费事的一个基因一个基因的去检测，倒不如将相关的基因一网打尽。
统计数据显示，按照中国人的平均寿命，我们每个人在一生中得癌症的几率高达20-30%。这意味着我们中的很多人，都不得不面对这一缠人的恶魔。那么对于癌症，无论是诊断，治疗，就都是我们所有人类的重大事情。对于癌症这个可能长期与我们形影相随的阴影，我们必须学会如何与之好好相处。治疗癌症绝不是一蹴而就，一劳永逸的事情，即使完全切除了肿瘤组织，我们还有可能会复发；即使用了最新的特效靶向药物，我们还会发展出耐药性；原位肿瘤不再发展了，癌细胞还有可能转移到其他器官继续危害我们。耐药、复发和转移这三个杀手锏，是癌症如此难缠的关键所在。因此，对于癌症病人长期的动态的监测，是改善癌症病人治疗及生活质量的必由之路，也是很多科学家都在关注的事情。那么，科学家们都在关注哪些动态监测的技术，ctDNA又在此当中占据什么样的地位呢？请关注下期内容——《呵护，是一生的事》。
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