STM封面：測序方法TEC SEQ讓癌症的血液檢測又往前一步

為了實現無創的方法早期檢測癌症，Johns Hopkins Kimmel癌症中心的科學家報道他們已經開發了一個能測試血液中微量腫瘤特異性DNA的檢測，已經用它來準確識別138人中超過一半患有相對早期的結直腸癌、乳腺癌、肺癌和卵巢癌。科學家說，這項試驗的創新之處是它能區分腫瘤脫落的DNA和其它被誤認為是癌症生物標記的DNA。

該研究是在美國、丹麥和荷蘭，對200人的血液和腫瘤組織樣本進行的，包含了所有階段的腫瘤。相關文章於8月16日發表在Science Translational Medicine上。

文章的通訊作者Victor Velculescu教授說「這項研究表明，想早期發現癌症，使用血液中DNA的變化是可行的，我們高精度的測序法是實現這一目標的有效途徑。」

方法學上面的挑戰

癌症的血液檢測是臨床腫瘤學的一個重要組成部分，但它們仍處於研究發展的早期階段。為了在癌症患者血液中發現少量癌細胞來源的DNA，科學家們經常依賴患者腫瘤活檢樣本中DNA的改變，作為他們在患者血循環中大量DNA里發現遺傳錯誤的路標。

為了開發一種可以用來在看似健康的人中篩查癌症的試驗，科學家們必須找到新的方法來發現可能存在於人血液中的DNA改變。Velculescu教授說「我們面臨的挑戰是開發一個血液測試能預測可能不知道的，卻存在於一個人腫瘤中的基因突變。」

排除非癌症引起的突變

第一作者Jillian Phallen補充說，目標是開發一個篩選試驗，在具有癌症高度特異性和足夠精確地檢測腫瘤時，同時減少導致不必要的過度檢查和過渡治療風險的「假陽性」結果。

Phallen說任務是複雜的，需要區分開真正的癌細胞突變和血細胞中部分正常發生的DNA遺傳變異。

Velculescu介紹在血細胞的分裂中，這些細胞會有可能獲得錯誤突變。在一小部分血細胞中，這些變化會促使它們比鄰近細胞繁殖得更快，可能導致白血病前狀態。然而，大多數時候，血液衍生的突變不是癌症引發的。

他的團隊還排除了所謂的「種系」突變。雖然胚系突變（通過卵子和/或精子傳遞的基因缺陷）確實是DNA的改變，但它們是個體間正常變異的結果，通常與特定的癌症無關。

新方法在血液中檢出率62%

為了開發新的檢測方法，Velculescu的研究小組從200例乳腺癌、肺癌、卵巢癌和結直腸癌的患者中獲得血液標本。新開發的血液測試從中篩選出58種與多種癌症密切相關的基因突變，能夠從138個I期和II期癌症患者中檢測出86個（62%）。他們發現44名健康人血液樣本中沒有癌症突變。

研究人員指出儘管這些早期發現的結果很有前途，但是血液測試需要在更大數量的人身上進行驗證。

Velculescu的團隊也對200名癌症患者中的100例切除的腫瘤進行單獨的基因組測序，在腫瘤中發現82例（82%）與血液中發現的遺傳變異相關的基因突變。

採樣TEC SEQ的測序方法

新開發的血液檢測採用了一種稱之為「靶向錯誤校正測序」 （TEC SEQ）的基因組測序方法，允許在使用大規模並行測序對循環DNA序列變化分析時進行超靈敏的直接評價。Velculescu教授說：「該測序方法基於深度測序，讀取DNA中的每一個化學密碼30000次。我們試圖大海撈針，所以當我們發現DNA改變的時候，我們要確保它是我們認為的那樣。」

這樣的深度測序，覆蓋超過80000個鹼基對的DNA，已經是非常昂貴的了。但Velculescu認為測序技術變得越來越便宜，他的研究團隊最終能夠降低他們需要篩查的DNA數量的同時保持測試的準確性。

他指出那些，那些大多數癌症高風險的人群包括吸煙者（CT掃描識別肺癌常導致誤報）和帶有BRCA1和BRCA2基因的女性乳腺癌和卵巢癌遺傳突變的人，可能受益於這種基於DNA的血液測試。

參照資料

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