过去二十年间,随着对肺癌相关研究的深入,化学治疗、靶向治疗、免疫治疗等治疗手段不断推陈出新,肺癌治疗水平得到了长足的进步。而肺癌患者的精准治疗离不开分子生物学及诊断技术的发展,液态活检作为新兴的检测技术在肺癌临床中的应用日趋成熟。
2019 年,美国癌症研究学会年会上的一项多中心研究表明,在检测晚期非小细胞肺癌基因突变方面,液体活检与指南推荐的标准组织活检相比,效果相当。
那么,关于液体活检,您知道多少呢?今天,笔者结合文献及相关指南,为您揭开液体活检的神秘面纱。
液态活检通过取样脑脊液、唾液、胸水、血液、腹水、尿液等对疾病进行诊断,能在一定程度上避免组织异质性对肿瘤分子分型的影响。目前,基于血液的液态活检是最主要的研究方向,主要检测血液中游离的循环肿瘤 DNA(ctDNA)、循环肿瘤细胞(CTC)和外泌体(Exosome)。
液体活检的简要流程,图源:inivata.com
带有肿瘤组织基因突变信息的 ctDNA 由肿瘤细胞释放到血液中,液体活检能够检测到包含点突变(SNV)、短片段插入缺失(Indel)、融合基因(Fusion)、拷贝数变异(CNV)等各类基因突变信息。CTC 通常包含更多的信息,如更完整的转录组、蛋白表达等,可以为临床提供有用的信息。肿瘤来源的外泌体参与到肿瘤细胞与基底细胞的遗传信息的交换,从而导致大量新生血管的生成,促进了肿瘤的生长与侵袭,检测血液中的外泌体有助于了解更多肿瘤相关的信息。相比于组织活检,液态活检技术主要有具有无创、可重复性强、可实现早期诊断、进行动态监测、克服肿瘤异质性等优势。组织活检通常需要外科手段进行组织的获取,在获取组织的同时,可能存在出血、疼痛、感染、肿瘤播散等风险。另外,对于有些位置较为特殊或者不能耐受的患者,组织活检风险更大。相比于组织活检,液体活检最显而易见的优势就是无创,对位置要求低,可操作性强,痛苦小,患者接受度更高。组织活检主要依赖于影像学检查,在肿瘤早期或术后无瘤期间,影像学上无占位效应。但血液或其他体液中却可能存在一些肿瘤相关信息,例如肿瘤细胞释放的 DNA 片段或外泌体等,通过液体活检可以实现肿瘤早期筛查以及术后的复发风险预测等。液体活检标志物的半衰期很短,时效性较强。有研究表明 ctDNA 的半衰期仅不足 2 小时,这使得其可以精确反映肿瘤实时信息,达到指导用药、疗效和耐药监测等目的。有研究显示,液体活检的平均耗时为 9 天,组织活检为 15 天,这表明液体活检可以更早地为临床提供有效的信息。液体活检由于其灵活无创的特点,可重复性强,故可以实现对于复发、疗效或耐药的动态监测。影像学的提示往往会滞后,并且仅能显示肿瘤形态的变化,对于肿瘤内部如不同亚克隆间的消长无法分析,而且频繁的检测也有辐射带来的危害。由于肿瘤的异质性较强,不同个体的肿瘤、同一个体不同部位的肿瘤,同一部位的不同亚克隆组织,同一亚克隆的不同细胞,其中的遗传信息都可以是不尽相同的。传统的组织活检,是取病变组织的一部分做检测,存在局限性。液体活检取自全性循环 DNA 分子,理论上更全面,异质性偏差更低。如果结合组织活检和液体活检,则可进一步提高阳性率,使更多患者获益。例如液体活检可以检测肺癌 9 项经典基因突变信息,即:EGFR、ERBB2、ALK、MET、ROS1、BRAF、RET、NTRK 以及 KRAS 突变。亦可以检测其他瘤种、其他基因位点突变信息。通过采集患者血液样本,使用液体活检技术,可以帮助医生团队更好地分析患者的状况,评估复发风险,将无需化疗的患者和有必要化疗的患者加以区分,避免无效化疗给患者带来的伤害。在免疫治疗过程中,患者会存在小概率的「假进展」情况。借助液体活检技术,对患者用药后的体内微观变化进行分析评估,有利于帮助医生判断进展真假,避免错误的方案更迭。目前,常规癌症筛查中,主要针对的癌种有肺癌、乳腺癌、胃癌、结直肠癌等等。但一些特定癌种如胰腺癌、卵巢癌等,长期以来尚没有可靠的筛查方法,而液体活检或许能够弥补这个短板。液体活检技术主要包括数字 PCR(dPCR)、实时定量 PCR(qPCR)和二代测序(NGS)三种。其中,dPCR 通常用于单位点检测;qPCR 用于单基因多位点检测;NGS 则可同时检测大量基因的不同突变类型。dPCR 的灵敏度较高,在血液检查中有一定优势,但一次检测位点相对较少。qPCR 是目前最为成熟的液态活检技术,可进行准确的定量检测,有定量范围宽、特异性强、操作简单快速等优势。NGS 技术获得信息更加全面,可获得 ctDNA 中各个基因的突变信息,有助于进一步避免肿瘤异质性问题,全面分析肿瘤突变情况,同时在用药监测、微小残留病(MRD)监测、肿瘤突变负荷(TMB)监测等方面为临床提供更多的决策依据。不同类型检测技术各有优劣,临床医生可结合其特征灵活选择。