新的血液检测方法提高癌症检测准确性

一种新的、经过纠错处理的从血液样本中检测癌症的方法比以前的方法更为敏感和准确，可以用于监测患者在治疗后的疾病状态。这项研究是由威尔康奈尔医学院和纽约基因组中心的研究人员进行的。该方法基于DNA的全基因组测序，也是朝着通过常规血液检测进行早期癌症检测目标迈出的重要一步。

在这项于4月11日发表在《自然方法》杂志上的研究中，研究人员对Ultima Genomics公司的一种新的商业测序平台进行了癌症检测性能基准测试。他们证明，像这样的低成本平台能够实现非常高的覆盖深度——这是测序数据质量的一个衡量标准——使研究人员能够检测到极低浓度的循环肿瘤DNA。添加纠错方法大大提高了该技术的准确性。

“我们现在正进入一个低成本DNA测序的时代，在这项研究中，我们利用了这一点来应用过去被认为极其不切实际的全基因组测序技术。”

高级作者Dan Landau博士说，他是Bibliowicz家族医学教授，威尔康奈尔医学院英格兰精准医学研究所和Sandra及Edward Meyer癌症中心的成员，也是纽约基因组中心的核心教员。

基于血液检测的“液体活检”技术用于早期癌症检测和监测患者体内的癌症负荷可能会彻底改变癌症护理。然而，仅从血液样本中的微量肿瘤DNA中敏感且准确地识别癌症的突变特征一直是一个重大挑战。Landau实验室在过去十年的大部分时间里一直在努力克服这些挑战，使用基于全基因组测序的方法——而不仅仅是针对预期发生突变的DNA片段进行靶向测序。在去年发表的一项研究中，他们展示了即使没有获得肿瘤样本的序列数据，也能可靠地从患者血液样本中检测出晚期黑色素瘤和肺癌。

在新的研究中，他们进一步推进了这种方法。首先，他们展示了新型测序平台的低成本使其能够实现全基因组测序的深度，这在旧技术下将是非常昂贵的。仅使用该平台，并以已知的患者肿瘤突变模式为指导，他们能够在百万分之一的浓度范围内从患者血液样本中检测到肿瘤DNA。研究中的所有样本都是在获得患者知情同意后收集的。

接下来，团队通过利用天然双链DNA中的冗余信息，增强了一种纠错方法的准确性。他们展示了这种组合技术具有极低的错误率，原则上可以在不需要访问患者肿瘤的情况下对血液样本进行使用。

通过与其他研究团队合作，研究人员展示了这种高灵敏度、低错误率方法的潜力，仅通过血液样本就检测并评估了膀胱癌和黑色素瘤患者体内非常低水平的癌症。

“这次合作使我们能够分析来自膀胱癌患者的循环肿瘤DNA，并识别出我的实验室已经广泛研究的独特突变特征。”英格兰精准医学研究所首席研究员、威尔康奈尔医学院医学和细胞与发育生物学副教授Bishoy M. Faltas博士说。Faltas博士也是NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center的泌尿系统肿瘤学家。“将这些特征纳入分析显著提高了循环肿瘤DNA检测的灵敏度。”

“例如，我们能够看到在治疗后癌症进展或复发的患者中循环肿瘤DNA水平的增加，而在癌症完全或部分反应的患者中这些水平的下降。”第一作者Alexandre Cheng博士说，他在研究期间是Landau实验室的博士后研究员。

“这些结果使我们可以设想一个未来，我们可以通过血液检测来检测和追踪癌症。”Landau博士说，他也是NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center的肿瘤学家。

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