如果能夠得到充分利用，血液循環(huán)中的腫瘤DNA將為癌癥治療帶來一場變革。
2012年，英國癌癥研究所的Charles Swanton在對腎臟腫瘤進行DNA測序時發(fā)現(xiàn)，單個腫瘤中存在著驚人的遺傳學多樣性，只有三分之一的突變是整體共有的。此外，癌轉(zhuǎn)移形成的二級腫瘤也與原發(fā)瘤大相徑庭。
這些結(jié)果說明，標準程序（tissue biopsy）根本不足以判斷癌癥的預后情況。而且活檢得到的是靜態(tài)信息，無法準確反映癌癥的演化。在這種情況下，ctDNA就成為了科學家們的新希望，它能為人們揭示更多的癌癥信息，甚至跟蹤癌癥的發(fā)展。
ctDNA是什么
癌細胞在破裂和死亡時，會釋放出循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）等內(nèi)容物，這種ctDNA是飄浮在血液中的基因組片段。細胞殘骸一般由清道夫細胞（如巨噬細胞）清除，然而腫瘤很大細胞增殖又很快，導致清道夫細胞應(yīng)付不過來。
對血液中的腫瘤DNA進行檢測和測序，可以幫助人們通過取血得到更全面的癌癥信息，告訴醫(yī)生治療是否已經(jīng)起作用，腫瘤有沒有演化出抗性。
當然這一技術(shù)的應(yīng)用也面臨著一些問題。舉例來說，不同人的ctDNA水平差異較大，而且ctDNA并不那么容易檢測，特別是在腫瘤的早期階段。另外，人們還需要在更大型的研究中進行驗證，看ctDNA是否給出了足夠準確的信息。
如果能夠克服上述障礙，醫(yī)生們將能根據(jù)ctDNA進行更好的治療，隨著癌癥的演化調(diào)整治療策略，Johns Hopkins大學的Victor Velculescu說。“這種技術(shù)可以幫助人們zui終實現(xiàn)個性化醫(yī)療，為癌癥領(lǐng)域帶來一場新的變革。”（延伸閱讀：腫瘤異質(zhì)性VS靶向性治療）
ctDNA發(fā)展簡史
1948年科學家們發(fā)現(xiàn)人體血液中存在著循環(huán)DNA，癌癥患者的循環(huán)DNA則發(fā)現(xiàn)于1977年。在那之后又過了17年，人們才發(fā)現(xiàn)這些DNA含有癌癥的標志性突變，說明它們來自于腫瘤。
zui開始，循環(huán)DNA的實際應(yīng)用并不在癌癥領(lǐng)域。鑒于腫瘤DNA會流入血液，香港中文大學的盧煜明（Dennis Lo）教授推測胎兒DNA應(yīng)該也能進入血液。1997年他向人們成功展示，孕婦血液中攜帶著男性胎兒的Y染色體。這一發(fā)現(xiàn)允許醫(yī)生們在懷孕初期通過無創(chuàng)方式檢測胎兒的性別，甚至篩查唐氏綜合癥等發(fā)育疾病。這是產(chǎn)前診斷領(lǐng)域的一次革命。
“癌癥研究后來才跟上進度，”英國癌癥研究所Nitzan Rosenfeld說。這是因為腫瘤DNA比胎兒DNA更難檢測，而且早期的測序技術(shù)還不夠準確可靠。
近十年來隨著技術(shù)的進步，DNA檢測技術(shù)已經(jīng)足夠靈敏。舉例來說，BEAMing擴增法可將循環(huán)DNA連在磁珠上，然后進行分離和計數(shù)。即使健康細胞DNA與ctDNA的比值達到10,000：1，BEAMing擴增法也可以有效檢測出ctDNA來。