我们的血液里，除了白细胞、红细胞、血小板和血浆之外，还存在许多细小的DNA片段。血液基因检测，又称液体活检，是指对血液中来源于实体肿瘤的DNA片段进行测序，找基因突变或者其他基因组变异，这些片段又被称为循环肿瘤DNA（ctDNA）。 为什么血液里能检测出肺等其他器官中肿瘤的DNA呢？这是因为虽然实体肿瘤是长在某个器官中，但仍通过血管和血液系统有着密切的联系。当肿瘤细胞的DNA脱落时，或者肿瘤细胞死亡后，DNA会进入血液循环系统，如果能捕获到这些肿瘤细胞的DNA片段，就能进行基因测序，间接知晓肿瘤的基因突变状况。 其实血液里除了来源于肿瘤的DNA片段，还有不少其他来源的DNA片段，例如线粒体DNA和微生物DNA，如果女性怀孕了的话，还能在血液里检测出来自胎儿的DNA片段。循环肿瘤DNA比较容易同其他类型的DNA片段区分开来，它们通常携带一些肿瘤特有的基因突变或者其他变异，比如点突变、染色体重排、拷贝数变异和DNA甲基化等。 目前液体活检应用最多的癌症莫过于非小细胞肺癌，或者更具体地说，肺腺癌，这是因为肺腺癌常常是由表皮生长因子受体（EGFR）等基因上的突变驱使的，有不少已知的热点突变位点，在血液里比较容易检测到这些携带突变的肿瘤DNA片段。 2016年美国食品药品监督管理局（FDA）批准了液体活检用于EGFR突变的检测，检测非小细胞肺癌患者的EGFR 19号外显子缺失或者L858R突变，以此来帮助判断患者能否用厄洛替尼进行靶向治疗。自此以后，大量的临床研究接踵而至，液体活检渐渐从临床研究走向了应用，例如： 检测肿瘤基因突变，以便选择靶向药物治疗。这一点在肿瘤组织难以获取时尤其有用。 实时监测肿瘤动态和治疗反应，及时采取干预措施。ctDNA在血液中的半衰期很短，这意味着它能帮助分析肿瘤突变动态和手术后的肿瘤负担，检测微小残留病，以及跟踪监测患者在整个病程中对系统性治疗的反应。 筛查和癌症早期检测。晚期癌症相对于早期癌症而言，肿瘤负荷更重，血液里会有更多的ctDNA，因此晚期癌症的ctDNA比较容易检测到。不过，如果液体活检的技术足够灵敏，有时候也是可以检测到早期癌症的ctDNA的，这为癌症的早发现早治疗提供了新的手段和方向。 图1.肿瘤循环DNA（ctDNA）/液体活检在整个癌症治疗中的应用1 如今，以二代基因测序技术为基础的液体活检，开启了肿瘤防治的精准医学的大门。特别是对于晚期患者而言，在液体活检出现之前，许多患者有可能得不到及时的对症治疗。这些患者没法进行手术治疗，很多时候肿瘤组织也不是很方便获取，穿刺取样还会带来不少风险，或者即使能成功取样但是取出的肿瘤组织太少了，这样就无法进行传统的基因突变检测，而液体活检的取样则方便很多，抽血就可以了。 另外，液体活检缩短了从采样到开始治疗的周转时间，从而使更多的患者能够及时接受靶向治疗。 什么时候用液体活检？ 一些临床指南建议在某些情况下对非小细胞肺癌患者使用液体活检。例如，ESMO(欧洲医学肿瘤学会)非小细胞肺癌指南推荐在EGFR 靶向治疗中检测p.T790M突变，而ESMO PMWG(精准医学工作组)和IASLC(国际肺癌研究协会)关于液体活检的指南则推荐，不论驱动基因突变状态如何，在所有非小细胞肺癌晚期患者中都可以使用液体活检，特别是当肿瘤组织稀缺或无法获得时，或者预计肿瘤组织检测会耗时太久的时候。 选择靶向药，检测耐药机制 利用液体活检检测EGFR等基因上的突变，来选择合适的靶向药，或者出现耐药后检测可能的耐药机制，在目前临床研究和实践中越来越多。例如，上个月的世界肺癌大会上报道的一项EGFR靶向药奥希替尼耐药研究，探索了EGFR耐药突变C797X在治疗过程中的出现情况。该研究利用液体活检检测(Guardant360)来纳入那些有EGFR敏感突变的患者。 监测治疗疗效 液体活检除了可以检测具体的突变，选择靶向药，另外一个重要的应用就是监测疾病状态，及时发现复发迹象。例如，2017年的一项研究2分析了37名I-III期肺癌患者血液里的循环肿瘤DNA(ctDNA)，这些患者经历了手术和放化疗等治疗，对他们而言，定期随访，观察疾病残留或复发迹象很重要。研究者发现，在72%的患者中， ctDNA监测发现的疾病进展迹象，比通常用的放射影像学监测，提前了5.2个月。也就是说，肺癌患者的复发迹象可以用液体活检及时地检测出来，从而在疾病负担最低时进行个性化的治疗。 图2. 影像学监测和ctDNA监测的同步对照结果 另外人们发现，新辅助化疗和免疫治疗后的ctDNA清除率也可以用来预测患者的预后，帮助判断患者是否对治疗有长期的应答和反应，这些患者可以停止治疗；也可以用来帮助选择免疫巩固治疗期间的个性化治疗策略。 液体活检结果阴性，该怎么解读？ 液体活检和肿瘤组织检测比起来，特异性差不多，不过敏感度较低。也就是说，液体活检能检测出的突变，一般在肿瘤组织中也能检测到；而液体活检检测不出来的突变，肿瘤组织中不一定没有，也有可能是血液里的肿瘤DNA片段太少，没有被捕获到。因此，如果液体活检的结果为阴性，并非就没有靶向治疗的机会，常常需要进行二次检测。 单基因还是多基因检测？ 单基因液体活检在美国等地已被批准多年，泛肿瘤和基于二代测序的液体活检辅助诊断产品（Guardant360和FoundationOne）也已经被批准。在选择液体活检时，最好选择检测多个基因的方案，而不仅仅是EGFR突变，这样也能为其他治疗方案提供有用的参考。 液体活检和肿瘤组织基因检测，并非可以互相取代。它们之间是相辅相成的关系。如果有经济条件，可以考虑两个都做，在治疗过程中做最好的决策。 参考文献： 1. Malapelle, U. et al. The evolving role of liquid biopsy in lung cancer. Lung Cancer 172, 53–64 (2022). 2. Chaudhuri, A. A. et al. Early Detection of Molecular Residual Disease in Localized Lung Cancer by Circulating Tumor DNA Profiling. Cancer Discovery 7, 1394–1403 (2017).什么是液体活检？
液体活检的应用有哪些？
