ctDNA 定义
早在1948年,研究人员就发现我们细胞内的DNA并不是都待在我们的细胞核内,这些DNA也会游离到血液中来,这些在血液中的DNA就被我们称之为cfDNA 。但是正常细胞和肿瘤细胞是不一样的,我们把来自于肿瘤的cf DNA用另一个名称替代,那就是ctDNA。ctDNA全称为circulating-tumor DNA,是指人血液中肿瘤细胞体细胞DNA经脱落或者当细胞凋亡后释放进入循环系统,故被称为循环肿瘤DNA
ctDNA 来源
ctDNA来自肿瘤细胞的体细胞突变,不同于遗传突变的是其存在于体内每个细胞。它主要由以下三部分组成:
1. 来源于坏死的肿瘤细胞。
2. 来自于凋亡的肿瘤细胞。
3. 来自于肿瘤细胞分泌的外排体。
4. 循环肿瘤细胞释放的部分ctDNA。
ctDNA 分离方法
目前常用于分离ctDNA的方法有离心柱法和磁珠法。
1、离心柱法:原理是带负电的DNA骨架与带正电的硅胶滤膜之间有高亲和力。钠离子起到阳离子桥的作用,它可以吸引核酸磷酸骨架里带负电荷的氧。在高盐条件(pH≦7)下,钠离子可破坏水中的氢与硅中带负电荷的氧之间的氢键。通过多次漂洗去掉杂质后,用TE或灭菌水洗脱纯化的DNA。
优缺点:成本较低,实验时长相对较长,不能进行自动化处理。
2、磁珠法:带有磁荷的颗粒可用表面包被活性基团的氧化铁颗粒制成,这些活性基团可特异性吸附核酸。因表面积大,结合核酸的能力较强,可作为较好的分离载体。如果赋予容器侧壁磁性,样品混合物中结合有核酸的磁珠则聚集到容器壁,直接倾倒容器可将其他杂质去除,避免了反复离心。磁珠分离技术是现今核酸纯化的一种简单快速的方法。
优缺点:成本较高,实验时长相对较短,可用自动化仪器进行提取。
ctDNA 检测意义
虽然ctDNA技术还属于新兴技术,但是,检测和识别血液中ctDNA携带的肿瘤信息,确实有助于指导癌症的治疗。在某些患者中,可以通过这些漂浮在血液中的ctDNA片段来诊断、监测、以至鉴定潜在的肿瘤治疗靶点。
ctDNA 检测方法
在血液中找出肿瘤细胞来源的DNA片段,然后加以检查和识别。癌细胞具有自我更新的能力,其死亡和新生同时都在发生,因此DNA的释放也是一个动态的过程。随着肿瘤的进行性生长,血液中ctDNA的含量可能会逐渐增高。
由于ctDNA的质量和数量变化大, 因此需要高特异性和高灵敏度的检测方法。目前常用的方法有数字PCR、BEAMing、高通量测序、ARMS等。
ctDNA 临床意义及应用
1、可以减少病人的开刀痛苦,只要抽血,不必开刀,就可以做检,所以可以应用于肿瘤病人的病情随访,并可以多次取样。
2、可以增加可检测的病人范围,对于不适合做开刀手术的病人。例如,已经发生肿瘤全身转移的病人。也可以用测ctDNA的方法来测肿瘤的基因突变。
应用:ctDNA含有与其来源肿瘤DNA同样的基因缺陷,包括突变, 缺少,插入,重排,拷贝数异常,甲基化等;其在血液中的半衰期短,可实时反映肿瘤的动态变化;作为液体活检的一种,可抑制组织活检中由于肿瘤异质性带来的缺陷,检测更全面,因此ctDNA的检测可用于癌症早期诊断与癌症分期、肿瘤的疗效评估、复发监测和预后判断等。
魏祎 | 文案
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