多项液体活检最新研究成果瞄准表观遗传及DNA片段分析

　　液体活检是通过直接检测CTC、ctDNA、外泌体等来获得癌症患者的基因突变信息。但这项技术也存在一定的局限性，如癌细胞释放的ctDNA多数未发生突变，或者发生了罕见突变难以识别，为检测的准确性和精确性带来了极大的挑战。从近期的研究报道来看，液体活检的部分研究开始集中在通过检测DNA片段大小、表观遗传修饰和其他特征，以探索如何在不识别特定突变的情况下，从血液样本中检测出癌症信息。研究成果表明，多个新方法既可以作为肿瘤DNA突变检测的辅助手段，使癌症检测更加容易和廉价，也有足够的敏感度作为独立的肿瘤检测手段。

　　基于DNA片段大小识别癌症患者

　　2018年11月，在发表于Science Translational Medicine的一项研究中，英国癌症研究所(CRUK)和剑桥大学科学家领导的研究团队描述了一种新开发的DNA检测方法，该方法能够依据血液中DNA片段的大小富集ctDNA进行分析，区分癌症是否存在。

　　此前研究表明，孕妇血液中可检测到胎儿较短的cfDNA片段。受此启发，该研究小组采用全基因组测序方法，对癌症患者血浆的ctDNA片段大小进行检测分析，以确定肿瘤与正常DNA的阈值。研究发现，cfDNA片段化不是随机的，而是与循环细胞释放DNA的方式有关。与血浆中的背景DNA片段相比，ctDNA分子的尺寸较小(图1C)。因此，人们可通过鉴别片段大小增强检测信号。

图1. 泛癌症规模下，利用全基因组测序进行DNA片段化研究

　　
       该检测方法能选择性检测90~150bp的DNA片段(图1D)，浓缩最有可能来自肿瘤的DNA，排除非肿瘤来源片段，提高癌症患者ctDNA的检测水平。使用该方法后，检测到的癌症突变数量平均增加了53%。但该方法要在合适的条件下进行，如，在拷贝数很低的特定突变研究中，任何操作都有可能导至样本损失，并可能降低灵敏度。目前，他们正努力将该方法整合到更广泛的分析技术中，以提高ctDNA的检测灵敏度。

　　除了改进突变检测方法外，该研究团队还发现，全基因组片段可以单独用于检测癌症是否存在。利用机器学习创建基于片段大小的分类框架，以区分癌症和健康个体。该研究创建的一个模型可根据ctDNA的水平，对65%~94%癌症患者的样本进行正确分类。目前该方法尚未在早期癌症样本中进行检测。

　　快速、低成本的DNA甲基化检测方法

　　澳大利亚昆士兰大学的研究人员开发了一种用于表征全基因组甲基化的检测方法，希望甲基化可以作为一种通用的癌症生物标志物。12月4日，该研究成果发表在Nature Communications。