一种新的基于血液样本的癌症检测方法具有更高的敏感性和准确性

威尔康奈尔医学院和纽约基因组中心的研究人员的一项研究表明，一种新的、经过纠错处理的基于血液样本的癌症检测方法比先前的方法更敏感和准确，可能对监测患者治疗后的疾病状态非常有用。这种基于全基因组测序的方法也代表了向通过常规血液测试进行早期癌症检测目标迈进的重要一步。

在这项于4月11日发表在《自然方法》上的研究中，研究人员评估了Ultima Genomics公司新商业测序平台的癌症检测性能。他们展示了这样一个低成本平台能够实现非常高的测序数据质量，使研究人员能够检测到极低浓度的循环肿瘤DNA。加入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，我们利用这一点应用了过去被认为极其不切实际的全基因组测序技术，”资深作者丹·兰道博士说。他是威尔康奈尔医学院的Bibliowicz家族医学教授，也是英格兰精准医学研究所和桑德拉及爱德华·迈耶癌症中心的成员，以及纽约基因组中心的核心教员。

基于血液测试的“液体活检”技术可以彻底改变癌症护理，用于早期癌症检测和监测患者的癌症负担。然而，仅从血液样本中微量的肿瘤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。兰道实验室在过去十年中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突变的DNA片段进行测序。在去年发表的一项研究中，他们表明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，他们将这种方法进一步推进。首先，他们展示了新的测序平台的低成本使得全基因组测序的深度变得可行，而使用旧的技术则成本过高。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检测到血液样本中的肿瘤DNA。研究中所有样本均在获得患者知情同意后收集。

接下来，团队通过利用天然双链DNA中的冗余信息来增强该方法的准确性。他们展示这种结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应用于血液样本。

与其他研究团队合作，研究人员通过使用这种高灵敏度、低误差的方法，仅从血液样本中检测和评估膀胱癌和黑色素瘤患者的极低癌症水平，展示了其潜力。

“这种合作使我们能够分析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官、威尔康奈尔医学院医学副教授兼细胞和发育生物学副教授比肖伊·M·法塔斯博士说。法塔斯博士还是纽约长老会/威尔康奈尔医学中心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，我们能够在治疗后看到进展或复发的癌症患者的循环肿瘤DNA水平上升，而在完全或部分响应的癌症患者中看到这些水平下降，”第一作者亚历山大·程博士说。他在研究期间是兰道实验室的博士后研究员。

“这些结果让我们可以设想一个未来，我们可以通过血液测试来检测和跟踪癌症，”兰道博士说，他还是纽约长老会/威尔康奈尔医学中心的肿瘤学家。

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