液体活检,非侵入性癌症检测
2023-12-07傅青
■傅青
《英国医学杂志》肿瘤学最近发表的一项研究表明,过去30 年来,全球范围内50 岁以下人群的新发癌症病例增加了79%,令人震惊。癌症不仅成为人类健康的严重威胁,也给国家及个人带来了巨大的经济负担。癌症的早期诊断是提高患者5 年生存期的最重要因素。目前,组织活检是诊断癌症的“金标准”。组织活检就是从可能存在癌症的组织中取出少量样本,并在显微镜下进行研究,以便进一步分析。组织活检可以提供可靠的结果,但仍然存在一些限制,如所需的时间、可行性和成本。
液体活检是近年来开始发展的新型癌症检测技术,即通过采集患者血液、尿液、胸腔积液、脑脊液、唾液或胆汁等体液,检测其中包含的癌症生物标志物。肿瘤细胞在发生凋亡或转移等过程中会将与肿瘤相关的信息如DNA/RNA 等小分子物质释放到体液系统中,通过检测这些标志性分子,可以发现肿瘤的早期发生/复发、辅助诊断分型及治疗方案调整等。目前,基于血液的液体活检是最主要的研究方向,主要检测血液中游离的循环肿瘤DNA(ctDNA)、循环肿瘤细胞(CTC)和外泌体(Exosome)。
相比传统组织活检,液体活检的优势主要为:
1.无创
组织活检通常需要外科手段进行组织的获取,在获取组织的同时,可能存在出血、疼痛、感染、肿瘤播散等风险。另外,对于有些位置较为特殊或者不能耐受的患者,组织活检风险更大。相比于组织活检,液体活检最显而易见的优势就是无创,可操作性强,痛苦小,患者接受度更高。
2.发现临床手段无法检测到的肿瘤信息
组织活检主要依赖于影像学检查,在肿瘤早期或术后无瘤期间,影像学上无占位效应。但血液或其他体液中却可能存在一些肿瘤相关信息,例如肿瘤细胞释放的DNA 片段或外泌体等,通过液体活检可以实现肿瘤早期筛查以及术后的复发风险预测等。
3.液体活检的实时效应
液体活检标志物的半衰期很短,时效性较强。有研究表明ctDNA 的半衰期仅不足2 小时,这使得其可以精确反映肿瘤实时信息,达到指导用药、疗效和耐药监测等目的。有研究显示,液体活检的平均耗时为3~5 天,组织活检为15 天,这表明液体活检可以更早地为临床提供有效的信息。
4.实现动态监测
液体活检由于其灵活无创的特点,可重复性强,故可以实现对于复发、疗效或耐药的动态监测。影像学的提示往往会滞后,并且仅能显示肿瘤形态的变化,对于肿瘤内部如不同亚克隆间的消长无法分析,而且频繁的检测也有辐射带来的危害。
5.克服肿瘤异质性
由于肿瘤的异质性较强,不同个体的肿瘤、同一个体不同部位的肿瘤,同一部位的不同亚克隆组织,同一亚克隆的不同细胞,其中的遗传信息都是不尽相同的。传统的组织活检是取病变组织的一部分做检测,存在局限性。液体活检取自全身的循环DNA分子,理论上更全面,异质性偏差更低。如果结合组织活检和液体活检,则可进一步提高阳性率,使更多患者获益。
以CTC 检测为例:CTC 是指在原发性或转移性肿瘤形成或发展过程中,因自发脱落或诊疗操作由肿瘤灶进入外周循环的肿瘤细胞,常被比作肿瘤的“种子”。以往循环系统中的CTC 主要用来预测肿瘤的转移,近年研究证实,早期癌症患者外周血中同样存在CTC。因此CTC 也可用于早期诊断,尤其在诊断甲胎蛋白(AFP)阴性肝癌中有很高的准确性,与TNM 分期、BCLC 分期、血管侵犯、门静脉癌栓、癌灶大小、癌灶数量、血清AFP 水平显著相关。一项前瞻性研究发现,112 例术前CTC 检出率高的已接受癌灶切除术的肝癌患者中有101 例(90.18%)呈CTC 阳性,12 例乙型肝炎病毒(HBV)患者中2例存在少量CTC,在随访的5 个月内均经CT/MRI 检测到小肝癌,说明对于肝癌高风险的患者,CTC 异常可能先于影像学改变,并可能成为在极早期检测出肝癌的重要手段。
目前,液体活检基因组具有一定的不稳定性,并且检测成本较高,也缺乏大规模的验证性临床研究。然而,随着技术的不断研发,液体活检将取得更快的进展。这将为肿瘤的精准诊疗开辟新路径,为患者提供更准确、个体化的治疗方案。