近来，中山大学肿瘤防治中心徐瑞华教授与美国加州大学圣地亚哥分校 Kang Zhang（张康）教授团队的协作论文「Circulating tumour DNA methylation markers for diagnosis and prognosis of hepatocellular carcinoma」在天然出书集团旗下 Nature Materials（影响因子 39.737）在线宣布。
这项中美协作研讨发现，经过检测少数（4～5 ml）外周血中循环肿瘤 DNA（ctDNA）特定位点的甲基化水平，能够对肝癌进行精确的前期确诊及效果和预后猜测。
这一效果可望打破肝癌长时间单一依靠甲胎蛋白（AFP）检测的窘境，供给全新的高灵敏度的检测标志物。
图 研讨论文截图
怎么检测肿瘤？
抽血完结，无创、实时、全面、精确
研讨发现，肿瘤患者外周血中可检测到肿瘤细胞坏死、凋亡所开释的 ctDNA，因为其带着有与原发肿瘤安排相共同的分子遗传学改动，理论上能够使用 ctDNA 对肿瘤进行确诊。
与经典的安排活检技能比较，液体活检技能具有以下长处：
无创性，仅凭少数外周血标本即可完结检测，不会引起肿瘤播散；
实时性，可动态反响肿瘤细胞的遗传改动和演化进程，防止重复有创的安排活检；
全面性，反映的是体内肿瘤细胞的分子遗传信息的全貌，防止了瘤内异质性对安排活检效果的影响；
精确性，其所带着的分子遗传学信息来自原发肿瘤，具有高度敏感性和特异性。
怎么测出肿瘤？
ctDNA 甲基化，肿瘤液体活检新靶标
在最近宣布的这项效果中，研讨者挑选了 ctDNA 甲基化， 作为液体活检的靶标。
DNA 甲基化是 DNA 重要的润饰途径之一，在 DNA 甲基化转移酶 ( Dnmt ) 效果下将甲基挑选性添加到胞嘧啶上构成 5-胞嘧啶的进程，可调控基因的表达。
研讨发现，与正常细胞比较，肿瘤细胞基因组的全体甲基化水平下降，抑癌基因启动子 CpG 岛甲基化水平升高。在同一类型的肿瘤细胞中可检测到安稳和共同的特征性 DNA 甲基化改动，DNA 甲基化作为肿瘤发生进程中的前期分子事情之一，常导致相应的抑癌基因失活，因而可作为潜在的肿瘤前期确诊的抱负标志物。
可是，ctDNA 在血液中的含量极微，每毫升血中仅有约 20ng ，且稠浊在更许多的正常游离 DNA 布景中，在如此微量的 ctDNA 中检测单个碱基的甲基化水平存在许多困难。
在这项新宣布的工作中，研讨者先后霸占了安稳提取微量 ctDNA 、进步重亚硫酸盐转化功率、靶向甲基化 PCR 扩增及测序、海量数据的统计学剖析处理等多个技能壁垒，成功地在肝癌患者中完结了检测 ctDNA 甲基化作为早诊和随访及预后猜测标志物的方针。
检测精确度怎么？
敏感性和特异性显着高于现有肝癌血清标志物
研讨者首先在全基因组水平上从肝癌安排和正常血液 DNA 的 4 85,000 个 CpG 位点甲基化中挑选出差异性最显着的位点；规划相应的锁式探针（ Padlock probe），对近两千例肝癌和正常人血浆中提取的微量 ctDNA 进行了甲基化 PCR 扩增和测序。
断定了这些位点的甲基化水平后，经过许多的统计学剖析和核算，并使用多种人工智能模仿的机器学习方法，最终别离挑选出 10 个和 8 个位点建立了确诊模型和生计预后模型。
该确诊模型在练习组 715 例肝癌患者和 560 例正常人中的确诊敏感性和特异性别离达到了 85.7% 和 94.3% ，在验证组 383 例肝癌患者和 275 例正常人中的确诊敏感性和特异性别离达到了 83.3% 和 90.5% ，均显着高于现有肝癌血清标志物 AFP ，并能精确区别肝癌患者和缓慢肝炎（ HBV/HCV ）和脂肪肝患者，显现出在肝癌前期确诊中的巨大价值。
此外，该模型还能精确反映肝癌患者的 TNM 分期、体内有无肿瘤残留、对医治的反响以及有无复发等。而对 1049 例生计资料完整的肝癌患者，根据生计预后模型进行评分，低危险组患者的预后显着优于高危险组患者，显现出使用该模型能够精确猜测肝癌患者的预后，有利于对不同的危险的患者进行更为个体化的医治。
图 ctDNA 甲基化确诊模型在练习组（左）和验证组（右）人群中的确诊敏感性和特异性
图 用于构建确诊模型 10 个 CpG 位点在练习组（左）验证组（右）患者 ctDNA 中的甲基化水平 Heatmap 图
图 ctDNA 甲基化确诊模型确诊肝癌的 AUC（0.969）显着优于 AFP（0.816）
图 练习组 680 例 （左）验证组 369 例 （右） 不同生计危险评分的患者预后具有显着差异
我国是肝癌大国，全世界每年超越一半的新发肝癌病例都在我国。甄选高灵敏度的早诊和随访标志物关于提高肝癌全体效果含义严重。
ctDNA 甲基化液体活检技能的成功，标志着我国在液体活检这一最具发展潜力的肿瘤无创确诊手法范畴现已与世界比肩，咱们等待这一技能尽早面向临床，谋福广阔肝癌患者，尤其是亚临床期的前期肝癌患者。
图 徐瑞华教授与研讨团队部分成员
图 Kang Zhang 教授与研讨团队部分成员
修改｜刘敏、小辉
封面图拍摄 | 羊角丫丫
本文转自丁香智汇(dxywisdom）
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