肿瘤早筛武器库再添一员!科学家发现对肝癌进行液体活检的新方法

来源：生物探索 2022-12-12 09:44

恶性肿瘤是严重威胁我国人民健康的主要公共卫生问题之一，我国每年仅在恶性肿瘤方面的医疗支出就超过2200亿元，对于国家和家庭来说都是一项重要的负担。 恶性肿瘤是严重威胁我国人民健康的主要公共卫生问题之一，我国每年仅在恶性肿瘤方面的医疗支出就超过2200亿元，对于国家和家庭来说都是一项重要的负担。数据显示，早期癌症的治愈率可高达90%，如果能在肿瘤发展早期就出来，会极大减轻国家、患者以及患者家属的负担。

肝癌（HCC）是全球第五大常见癌症和第三大致命癌症，晚期HCC的5年生存率仅为12%，针对这种疾病的最有效治疗方法是在早期阶段手术切除肿瘤。因此，探索出一种在手术可切除阶段可以高精度检测出HCC的方法极为迫切。

近年来，随着液体活检、高通量测序、遗传信息技术的不断突破，表观遗传学、多组学技术以及大数据方法学的使用，在一定程度上揭示了癌症早筛的未来方向[1]。基于cfDNA的液体活检是一种很有前途的癌症早筛方法，但其仍然尚存限制。

鉴于此，来自北京协和医学院和北京泛生子医学检验实验室等机构的科学家们开发出了一种对肝癌进行液体活检的新技术，即Mutation Capsule Plus（MCP），这项技术可以对一个cfDNA样本进行多重分析，包括同时检测遗传和表观遗传改变以及甲基化标记的全基因组发现。

相关研究成果以 Simultaneous analysis of mutations and methylations in circulating cell-free DNA for hepatocellular carcinoma detection 为题，发表在Science Translational Medicine上。

图1 研究成果（图源：[2]）

为了全面分析cfDNA，研究人员旨在开发一种存在以下特征的新检测技术：在同一反应中平行分析遗传和表观遗传改变；在不牺牲灵敏度的情况下对单个cfDNA样本进行反复分析；甲基化标记的全基因组发现。为实现这些目标，该方法采用对原始cfDNA模板进行甲基化敏感的限制性内切酶处理的方法，从而可以保留突变和甲基化信息。

研究人员通过多重测试检测了MCP的性能表现，证实了其检测甲基化变化以及突变的可靠性。为了发现HCC的甲基化标记物，研究人员利用这项技术对来自30名HCC患者和30名非HCC患者的cfDNA进行了甲基化标记物的筛选。一共120个样本被分配到训练队列（60个HCC和60个非HCC）以分析用于HCC液体活检检测的标志物，从而建立检测HCC的算法。最终，他们构建了一个包含一组遗传和表观遗传生物标志物的集成模型用于HCC检测。经过在训练队列中的验证，研究人员发现，该HCC检测模型的灵敏度为93%，特异性为95%。

图2 HCC检测模型的性能（图源：[2]）

紧接着，研究人员使用包含58个HCC病例和198个非HCC对照的独立队列来验证检测HCC模型的性能。经分析表明，该模型的敏感性为90%，特异性为94%。此外，将该模型应用于311名肝脏超声检查和血清AFP浓度正常的无症状乙型肝炎病毒携带者的前瞻性队列，显示出80%的敏感性和94%的特异性。

多次检测均表明，MCP技术在筛查HCC方面是灵敏且高效的，证实其具有发现和验证用于肿瘤无创检测的多组学生物标志物的潜力。此外，该项研究还提供了一个综合数据库，其中包含大量HCC病例和高危非HCC个体的cfDNA的遗传和表观遗传改变，或可用于未来的相关研究。

总之，研究人员开发了一种支持对单个cfDNA样本进行多重测试的技术，用于发现或分析与突变并行的甲基化变化。值得一提的是，该技术策略不仅限于HCC检测，还可用于其他肿瘤类型的液体活检分析。

随着早筛技术的进一步挖掘，市场上的肿瘤早筛手段会更丰富、更准确，于国家、于肿瘤患者及其家属都大有裨益。

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