作者：海蒂·莱德福德
通过寻找肿瘤细胞中发生的基因改变，一种新的检测方法可以让临床医生使用简单的血液测试来追踪癌症在治疗期间和治疗后的情况。
这项技术由马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯大学金梅尔癌症中心的维克多·维尔库莱斯库和丽贝卡·利里及其同事开发，利用高通量 DNA 测序生成患者特异性生物标志物。到目前为止，它仅在针对六个肿瘤的概念验证研究中进行了测试，并且在广泛应用之前仍需克服后勤障碍。但研究人员认为，《科学转化医学》杂志今天报道的这项技术是未来发展方向的标志。
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加利福尼亚州劳伦斯伯克利国家实验室的癌症研究员乔·格雷说：“我对此感到乐观。这似乎是朝着真正个性化医疗迈出的令人兴奋的一步。”
肿瘤的踪迹
在肿瘤细胞中，正常的 DNA 损伤修复机制会崩溃。因此，癌细胞的遗传图谱与患者的基因组不同，DNA 的整个片段在染色体内部和染色体之间发生交换。
瑞典隆德大学的癌症研究员菲利克斯·米特尔曼说，在某些血液或免疫细胞癌症中，存在可用于监测疾病的特征性重排。但为实体瘤设计检测方法一直很困难。他说，从这些肿瘤中分离出完整的染色体在技术上具有挑战性，并且重排的确切位置和类型因人而异。
他补充说，检测所有癌症中的染色体畸变的能力将是癌症诊断领域的一场“革命”。
为了做到这一点，维尔库莱斯库和他的同事从四个结直肠癌和两个乳腺癌中的每一个中生成了约 4000 万个高质量测序读数。通过将这些读数与人类参考基因组序列进行比较，他们能够找到每种癌症中都被洗牌的多个区域。
然后，该团队使用这些信息开发了一种专门针对重排区域的测试。肿瘤将 DNA 释放到血液中，并且由于生物标志物开发技术使用聚合酶链式反应来扩增即使是微量的 DNA——理论上它可以用于检测即使是微小的肿瘤，利里说。
为了验证是否如此，该团队使用他们的测试来追踪结肠癌患者在手术切除肿瘤前后的病情进展。他们发现，术后 127 天，肿瘤 DNA 的数量大幅下降，但并未消失。这与在患者肝脏中仍然潜伏着一些癌细胞的发现相符。
价格合适吗？
利里和她的同事们能够在每个肿瘤中发现多处重排，而无需进行全基因组测序。尽管如此，该团队估计，目前测序的成本约为每个样本 5,000 美元，另有 500 美元用于数据分析以及生物标志物的设计和测试。
利里说，这现在可能非常昂贵，但测序成本正在直线下降。她指出，相比之下，计算机断层扫描成像每次扫描可能花费 1,500 美元，而她团队开发的生物标志物仅在初始设计阶段会很昂贵——使用相同标志物进行的后续测试应该会便宜得多。
然而，这项工作最困难的方面可能不是测序，而是生物标志物的设计和测试。密歇根大学安阿伯分校的癌症研究员阿鲁尔·钦奈扬说，每个定制的生物标志物在使用前都必须经过彻底验证。 “目前，我们肯定还远远无法应对如此个性化的成本和后勤问题，”他说。“对于每位患者来说，这都将是一个小型研究项目。”