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大家好,我是江苏省肿瘤医院的郭仁宏医生。随着高新技术的发展和医学科学的进步,作为体外诊断的一种便捷高效的检测方式,液体活检扮演着“福尔摩斯”的角色,能从大量样本中检测到目标肿瘤基因,不断为肿瘤患者个体化治疗提供理论依据和临床证据,辅助制定更精准有效的治疗方案。那么,液体活检是如何抽丝剥茧,找到“肿瘤嫌疑人”的蛛丝马迹的,又怎样在临床中辅助医生决策,并对患者进行用药指导的呢?
01
分子分型,顺藤摸瓜
由于肿瘤存在着异质性,就如同穿了一件狡猾的外衣,传统的病理学并不能很好的预测预后、指导治疗,简单理解就是同一种肿瘤在不同患者身上表现出不同治疗效果和预后[1]。如今,我们通过检测肿瘤的DNA、RNA、蛋白质等分子获取基因突变信息,同时也为肿瘤分类新方法的拓展奠定基础,肿瘤的分子分型也从依赖单一或少数标志物检测进入到谱学分型阶段[2]。
通过分析不同组织分型及分子分型与药物敏感性的关系,也就是我们平时理解的耐药与否,找到能够指导临床药物治疗的病理分型和分子分型,为不同患者的个体化治疗方案选择提供理论依据。拿肺癌举例,以前还停留在小细胞肺癌和非小细胞肺癌的分类阶段,而现在我们将非小细胞肺癌中细分至 EGFR-/ALK-、EGFR突变和ALK+等分子层面的分类。
常见肿瘤分子分型
一些常见肿瘤,如:乳腺癌、卵巢癌、肺癌、胃癌、胰腺癌和结直肠癌等的分子分型已用于指导临床治疗的选择,而其他一些肿瘤,如:甲状腺癌、肝细胞癌、肾癌、前列腺癌、子宫内膜癌、皮肤癌和内分泌癌等的分子分型也逐渐进入临床。
02
液体活检 VS 传统活检
液体活检作为体外诊断的一个分支,是一种非侵入式的血液测试,能检测肿瘤或转移灶释放到血液的循环肿瘤细胞(CTC)和循环肿瘤DNA(ctDNA)碎片,是检测肿瘤和癌症、辅助治疗的突破性技术。他的优势在于能解决精准医疗的痛点,通过非侵入性取样降低活检危害,而且有效延长患者生存期,具有高性价比。
与传统活检方式相比,液体活检具备高灵敏度和高准确度的特点,同时减轻了取样检测(手术活检和穿刺活检)的痛苦,这些传统的活检方式是长期需要来指导病人癌症治疗的。
液体活检用于临床肿瘤基因检测,分几步?
①进行取样和测序:精确捕捉目标基因;
②收集检测数据:提炼有效生信数据;
③运用分子分型判定肿瘤状态:辅助临床治疗方案制定。
03
准确“定位”,精准捕获
要检测样本中的肿瘤目标基因,准确抓住肿瘤的“小辫子”,首先要根据目标基因序列,设计出一个基因探针(基因探针本身是一种DNA/RNA),用于检测样本中的目标基因的数量和占比。在临床中,应用的基因检测试剂盒中就包含基因探针性质的检测“探头”,能够与目标基因的碱基对相互匹配,对于能够完全吻合的基因序列(即目标基因),“探头”产生能够被设备识别的表面变化,如:荧光,如若不能匹配,则不会产生任何变化。最后,设备通过收集panel中的变化情况,对样本中的目标基因进行精密计算,得出最后结果。
“探头”与目标基因的匹配,与基因本身的碱基有关。DNA有四种碱基腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、胞嘧啶C、鸟嘌呤G,RNA的碱基是腺嘌呤A、尿嘧啶U、胞嘧啶C、鸟嘌呤G。基因基因配对的原则遵循以下原则:A与T、C与G两两配对(在RNA分子中,A专门与U配对)。配对的两个碱基之间是互补的,这样有利于氢键的形成(A和T间构成两个氢键,G和C间构成三个氢键),而氢键的形成可以让DNA/RNA的结构更加稳定。
04
大海捞针,去粗取精
基因检测之后形成的基因检测报告含有大量的生物信息,然而从中提取有效信息无异于大海捞针,这就需要对生物信息学和临床医学有深刻的认识和理解,才能够从中筛选有效数据,进行深入分析和解读。
这一步的关键之处在于解读生信数据的人员具备专业且资深的临床经验,同时拥有完备的基因数据库进行参考,才能够为患者后续的分析报告和治疗策略的确定打好基础。如果说第一步的检测是“破案”过程中的案发现场的缜密勘察,那么第二步的数据解读就是运用知识和经验的理性论证,同之前的检测部分一样,在肿瘤基因检测中扮演着举足轻重的角色。
结语
液体活检凭借着精准、高效和为患者减轻痛苦等几大优势,成为基因检测中热门技术,在近年实验进展中,其优势中蕴含着癌症早筛的巨大潜力,能够帮助患者提高早期发现癌症的几率和生存率。未来,液体活检会将生物信息学与临床紧密结合,朝着更加高灵敏度和高特异性的方向不断发展,最大程度地惠及患者。
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