Gowhar戴尔*,持续音Sandhya艾耶德赛,Madhura Basavalingegowda, Shubham Kavishwar, Rambaksh生,Chandrani Achari和Prajakta Kadam
收到日期:07/02/2018;接受日期:09/05/2018;发表日期:16/05/2018
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癌症治疗在当今时代,经历了一个范式转变,通过基因组学干预,针对性和个性化的治疗方法已得到普及,以确保更大利益的影响。靶向疗法极大地改变了癌症患者,通过过去十年直到今天正在接受治疗。利用肿瘤组织进行基因组分析,通常只提供了一个快照;除了获取困难。其他一些因素,如肿瘤的异质性,克隆进化和选择贡献对肿瘤耐药性的成就系统的治疗。还需要确定一个同样有效的成本效益的和快速的生物标志物,开始使用循环肿瘤游离DNA (ctDNA)作为潜在的替代标记。目前的审查是指向探索诊断、预后以及预测潜在ctDNA(液体活检)癌症。覆盖所有生物和技术方面最新进展与分析灵敏度和准确性已被提出。尽管大承诺ctDNA成立,其临床应用的常规使用还不普遍。要求协调pre-analytical和分析流程以及建立标准验证的作用液体活检作为一种有效的临床标记的需要。
液体活检,ctDNA、癌症靶向治疗
有效的癌症治疗围绕能力识别分子事件背后的发病机理和基因组分析的支持;疗法定制根据肿瘤导致的遗传组成显著改善治疗结果。肿瘤基因表达分析或分析是一个流行的方法也有助于推动临床决策和通过肿瘤分类识别各种药物的反应。可靠的识别标记因此成为必要不仅提高早期诊断,但是也获得指导治疗选择和监测治疗反应。在这方面,国家全面癌症网络(发现),这是一个联盟的27个癌症中心在美国,艾滋病问题的指导方针,推进质量、疗效和癌症治疗的有效性。发现在肿瘤临床实践指南的非小细胞肺癌(NSCLC)已经更新(4.2018版本),包括新的治疗方案,建议,等。即使对于转移性疾病,发现非小细胞肺癌指南强烈建议广泛的分子分析作为必要识别罕见的司机突变将帮助确定最适合治疗药物以及确定适当的正在进行的临床试验,可能会对病人发现v1.2015 ()。液体活检代理商;循环肿瘤细胞(CTC)和ctDNA一直被认为在这方面是非常有益的。他们还提供一个伟大的支持来克服缺点与固体活检,其中除了入侵,它甚至不站真正反映了当前肿瘤动力学以及治疗敏感性[1]。虽然ctc也被广泛的癌症的预后因素的研究乳腺癌、前列腺癌和结肠癌,他们在其他癌症类型的角色还有待探索。然而,早期发现ctc被假定是有用的识别的风险增加转移提供机会设计一个自定义辅助治疗的病人窝藏操作或局部晚期疾病。ctc的特征也被证明有助于破译转移过程,并确定新的治疗目标。
核材料,脱氧核糖核酸(DNA)可以封闭细胞或细胞核内颗粒(cfDNA)的也可以。信贷检测血清中循环核酸的出现在1948年,已经与两个法国生物化学家。在生理条件下,生成的cfDNA大约长70 - 200 bp的大小之间发生凋亡和坏死细胞。虽然确切的生物机制还有待阐明,最近的研究描述推导cfDNA从骨髓和肝脏健康的个人。与短半衰期等15分钟到几个小时,cfDNA迅速通过肝脏和肾脏。癌细胞也释放DNA片段在流通ctDNA由于其高营业额,这可以很容易地区别cfDNA由于cancerrelated存在突变,前者是释放肿瘤(图1)。设计一个方法来获取和分析ctDNA介绍侵害的方法来解决各方面的癌症诊断以及治疗。基于“液体活检”的概念,各种障碍与肿瘤异质性以及监测chemotherapy-resistant突变成为可能(2- - - - - -4]。负载ctDNA分数已经检测到非常变量的范围从0.01%到50%以上的cfDNA和许多研究已经确定了高水平的一致性ctDNA变异和突变与肿瘤之间也呈正相关ctDNA肿瘤负担水平。以来,ctDNA释放被认为是肿瘤,也发现耐intratumor异质性的影响,液体活检持有的承诺,使整个光谱的检测癌症的突变在给定的病人除了其他利益的侵害。
图1:ctDNA碎片从癌细胞释放。
检测ctc继续构成巨大的挑战作为流通比率相比正常的血细胞在低;大约106 - 108 1 CTC /白细胞,使他们极为罕见5]。因此,他们的检测提出了一个浓缩的先决条件。不同的CTC浓缩技术,常用的包括
基于抗体的浓缩
这种技术利用抗体针对细胞表面标记,在积极的免疫选择专门利用针对癌症细胞表面标记的抗体。EpCAM或上皮细胞粘附分子是积极的免疫选择最常用的CTC检测。另一方面,技术负选择也可以,包括消耗的白细胞和使用CD45-binding抗体。
基于物理/生物化验
这包括基于物理属性的CTC隔离单元尺寸或生物特性等大多数人表现出更大的规模显示不同的密度,电磁充电以及运动性相比正常的血细胞。利用电泳等技术、过滤器或微流控芯片,他们可以很容易地实现分离。浓缩,ctc可以通过检测基因组,蛋白质组或转录组的方法。细胞学方法利用检查染色细胞形态学检查还是吹嘘成了CTC检测。一种技术值得讨论综述细胞研究这是一个组合EpCAM-based浓缩immunocytofluorescence紧随其后的检测。它识别和枚举ctc根据上皮细胞角蛋白的表达,缺乏CD45染色和核的存在。这个测试也被美国FDA批准用于管理转移性乳腺癌、结肠癌和前列腺癌。第三检测方法是检索癌症特异性突变,典型的喀斯特丰富细胞的DNA。这个艾滋病在理论上证明100%的特异性分离ctc是无性生殖相关的主要肿瘤。然而,这些基于突变技术是费力而耗时的要求单细胞分析,使其不利的临床使用。因此,有大量的文献与隔离ctc在局部疾病条件下使用各种技术在检测率范围从10 - 80%取决于所使用的技术以及疾病的阶段。
使用液体活检虽然有大量的好处,其在血液检测和检测数量受到肿瘤负荷和类型以及其他潜在的机制。同时,检测的时候ctDNA的存在很大程度上取决于阶段的癌症恶化;研究表明积极的发现在癌症恶化而不是在应对系统性疗法(早期发现癌症可以突出显示)。研究表明,ctDNA是有效地检测到82%到100%的四期疾病患者结直肠癌的I期患者疾病的比例为47%。然而,基于ctDNA检测技术取得了平均5个月前预测的疾病比传统射线成像在乳腺癌。基于ctDNA液体取样分析的另一个重要作用是治疗响应分析。研究53转移性结直肠癌患者接受一线化疗,减少ctDNA水平观察周期2,相当与射线响应之前在8到10周疾病反应被证明是一个敏感的生物标志物预测比目前现有的射线成像技术(6]。镶嵌性和克隆扩张现象也在癌症的检测中发挥重要作用。研究还表明原产地“细胞”的分析表明,突变检测在组织级别可以有效地检测到之前的干细胞或祖细胞(7]。虽然很少有研究证明了检测ctDNA转移性疾病,患者的临床效用相同的仍然是评估(8,9]。技术可用于检测ctDNA很多包括allele-specific PCR、喜气洋洋的(珠子、乳液、放大、磁力),液滴数字PCR,下一代测序(上天)等。10,11]。所有的技术,总会在排名的标准,因为其潜在检测广泛的癌症相关的基因突变。很多因素都被视为影响ctDNA检测和这些pre-analytical条件有一个关键的轴承。像各个方面收集的血液,健康细胞DNA污染的取样管,等影响的敏感性ctDNA检测。等离子体因此被认为是最适合ctDNA检测,尽管时间流逝抽血和等离子体之间的分离,如果这里至关重要。理想的处理时间被说不到一个小时,因此为了使基于液体活检诊断的可行性,因此在临床的设置与专业的商业样品收集管固定液已经可用。这帮助样本存储前几天处理。ctDNA检测技术广泛的建议之一是针对已知的突变,这可能是高度周期性的喀斯特或那些之前为特征的肿瘤组织或专门寻找新创基因改变。其他技术包括pcr方法检测和量化的少数的突变等位基因在后台正常的DNA在高水平的敏感性成为可实现的呈现可能检测到突变的等位基因100000正常等位基因。数字PCR技术滴,喜气洋洋的吹捧的最有前途的方法检测高复发性热点突变与高灵敏度。 For e.g.: A sensitivity and specificity of ~95% and ~99% has been associated with detection of KRAS mutations in colorectal cancer not pre-exposed to anti-EGFR drugs. The copy number variations were precisely established in 34.4% (n=32) of stage IV colorectal carcinoma patients from plasma DNA. The detection rate from plasma DNA was concordant with those observed in the primary tumor and CTCs thus proving the efficacy of a non-invasive liquid biopsy based cancer detection. The study also proves that the detection of copy number alterations from the first plasma sample after 2 years and 3 months of the disease in colorectal cancer patient was almost identical to those of the primary tumor [12]。其他对比是技术总会使多个基因的研究和鉴定肿瘤ctDNA基因型的遗传病变没有先验知识的肿瘤。这提供了景观的突变以及突出新出现的变化,可以在耐药性疾病进展或可能的作用。然而,发现NGS-based技术的灵敏度很低滴dPCR相比,虽然技术修改后的超灵敏挥动方法像SafeSeq, CAPP-Seq,等虽然表现出了至少0.1%的敏感性,即检测极限出现过于复杂,常规临床实验室使用。重要临床可控诉的情形的属性在于早期发现癌症的检测ctDNA从液体活检样本。这是不断在多个研究证明,引用一个例子的分析被证明是一个敏感性和特异性分别为90%和100%的DNA突变的检测早期乳腺癌患者的血浆以最小的临床表现(13]。
美国目前的标准治疗癌症诊断和治疗计划,监测药物治疗和阻力设计替代策略包括评估体细胞突变。肺癌是死亡的主要原因在美国,紧随其后的是乳腺癌和结肠癌的癌症妇女和男性前列腺和结肠癌,在基因组景观承诺更好的治疗策略计划拯救(14]。增加数量的黑色素瘤癌症也被报道。方法通常采用体细胞突变分析包括使用液体活检在测量cfDNA或者更具体地说ctDNA等离子体完成而不是肿瘤组织通过活检或细针穿刺活检。这种非侵入性方法的高度敏感和高特异性检测的体细胞突变也呈现出各种癌症(2- - - - - -4,10]。ctDNA评价也一直与临床和放射学结果,还提供了援助在预测总生存期的患者在某些情况下(8,9,11,15,16]。癌症类型,此外,在一些连续的评估ctDNA已被证明是有益的在疾病进展跟踪和识别出现额外的体细胞突变,这可能与药物敏感性以及有关电阻(17- - - - - -20.]。ctDNA突变分析也显示出可喜的成果对筛选和识别的个人倾向更高的患结直肠癌的风险详细刊登在最近的一项研究Perrone et al。21]。在临床的设置中,另一个方面扮演一个重要角色在破译功效的周转时间。在肿瘤治疗中这方面更多的是关注解决随着时间是一个至关重要的因素在确定医疗结果。最近的一项研究分析了液体活检的准确性基于测试来检测关键基因突变在常见的肺癌,显示数据从液体活检相比,更快地交付组织活检。平均周转时间为液体活检发现三天比12天情况下组织活检。这份报告还强调了高准确度与这种快速的基于等离子体的基因测试,新诊断患者的预测价值从等离子体ddPCR为初级EGFR和KRAS突变(100%22]。组织活检一般只提供了洞察整个肿瘤的一部分,因此可能窝藏小姐一些关键的变化出现在肿瘤。另一方面,液体活检更好地反映突变的分布在整个肿瘤。
临床试验在关键热点突变基因驱动癌症显示这些突变反映肿瘤负荷,治疗反应和阻力以及疾病的预后。经常测试包括BRAF基因,表皮生长因子受体,国家管制当局方面,喀斯特,FOXL2, TP53 PIK3CA,等在内的各种癌症类型黑色素瘤、癌症的肺癌、结肠癌、乳腺癌、等。大部分这些体细胞突变已被认为是激活突变,他们增加蛋白质的活动导致经济增长的持续释放信号,从而增加细胞增殖导致了肿瘤的形成。许多研究已经出版连接识别关键的癌症驱动突变在许多不同的类型。
一些文献数据引用综述强调ctDNA建立诊断的意义以及讨论景观在这方面发表的可能性。
乳腺癌
最近的一项研究由奥尔森et al。19),强调基于ctDNA检测先于临床检测的转移在86%的病人也表示,它的数量被预测的生存。另一方面,研究还表示的nondetectability ctDNA术后的长期无病生存患者(19]。另一项研究,在ctDNA突变跟踪预测复发乳腺癌在早期发现,等离子体被证明是术后ctDNA水平转移复发的预测与高水平的准确性(23]。PIK3CA基因,编码的蛋白质参与磷酸化信号分子,许多研究发现在ctDNA突变。道森的研究等。24),确定ctDNA PIK3CA基因突变的转移性乳腺癌患者的97%。同时,突变水平ctDNA洞察力在早期治疗反应提供了53%的女性。后续一段~ 100天也检测水平的提高ctDNA与贫穷有关生存的结果(24]。另一项研究在ctDNA PIK3CA基因突变,确定突变在22.7%的病人在舞台》。高水平的患者PIK3CA基因突变也表现出短recurrence-free生存以及总体存活率相比病人窝藏低或没有ctDNA突变(17]。另一个流行的候选基因与乳腺癌肿瘤抑制基因TP53。一项由Madic et al。18)确定TP53突变在ctDNA三阴性乳腺癌患者的81%。ctDNA也发现熊的水平没有进展或整体生存预后的影响时间。奥尔森的研究E, et al。19)强调识别ctDNA TP53突变20浸润性乳腺癌患者都转移在后续阶段发展。除了有利于复发预测,神秘转移识别发展之前也在86%的病人疾病的临床证据(19]。
黑素瘤
黑色素瘤或皮肤癌黑色素细胞的发展展示了近年来发病率增加。唯一可用的目前的临床试验来确定转移,是测量水平的血清乳酸脱氢酶(LDH)。不过,增加水平与较高的疾病负担,这是一个非特异性生物标志物和许多恶性肿瘤有关。在临床方面,虽然有针对性和免疫治疗选项可用、可靠的标记来识别早期复发性疾病以及预测治疗反应是不可用。克服这一障碍,许多研究已经评估的好处液体活检ctDNA评估疾病状态的实时测量以及治疗反应(20.]。许多科学出版物展示ctDNA突变在黑色素瘤的敏感性。一项由Sanmamed et al。25),强调了量化的ctBRAF V600E突变是有益的在后续治疗晚期黑色素瘤患者的反应。本研究报告BRAF突变之间的协议在肿瘤组织和ctDNA达到84.3%。同时,基线ctBRAF相关肿瘤负荷和在疾病进展状态,显著降低的浓度ctBRAF V600E指出相比于最好的回应。另一项研究通过Ascierto et al。16),确定cfDNA是一个有益的预后以及响应标志与dabrafenib临床积极治疗转移性黑色素瘤患者。BRAF V600E突变之间的整个协议在肿瘤组织和cfDNA被检测到84%,而对于V600K被发现分别上涨97%。BRAF V600E和V600K敏感性检测到79%和89%,而试验发现特异性分别为100%和99%。同时,基线之间的显著相关性检测cfDNA BRAF V600E突变水平和总体反应率(16]。利普森的报告等。26]研究了实时分析ctDNA黑色素瘤患者肿瘤负荷监测与免疫治疗检查点封锁。这份报告得出的水平ctDNA关联与临床和放射学结果。在一些情况下,增加水平的ctDNA也发现与疾病进展相关分析了射线照相。这份报告也强调了两个至关重要的理解;一个是减少ctDNA水平检测在临床或影像学疾病进展可能会帮助确定病人显示治疗反应和第二等级增加之间的ctDNA放射检查可能帮助临床医生考虑早期放射re-staging可以显示真实的疾病(26]。
肺癌
肺癌仍是全世界癌症相关死亡的主要原因只是由于延迟诊断。这不能早期发现也部分由不可用理想的早期诊断方法。DNA甲基化识别被假定是早期诊断的必要性(1]。在这方面的报告萨拉查et al。27]报道CHFR之间的相关性(检查点Forkhead和无名指域)甲基化状态和179年二线化疗的366例患者的结果。表皮生长因子受体(EGFR)在触发几个信号转导级联中扮演着关键角色和突变与肺癌。表皮生长因子受体突变以及基因扩增的地位已被认为是至关重要的在确定肿瘤反应对酪氨酸激酶抑制剂(28]。一项由Karachaliou et al。29日]分析了表皮生长因子受体之间的关系L858R突变cfDNA和生存与埃罗替尼治疗的患者一线治疗患者影响非小细胞肺癌(NSCLC)和窝藏表皮生长因子受体突变的肿瘤组织。表皮生长因子受体突变cfDNA中检测出第四阶段希望+ 78%的病人,在中位总生存期是低那些窝藏cfDNA L858R突变相比,那些有外显子19删除。本研究得出的结论cfDNA L858R是个好代理预后标记。这个试验检测的敏感性和特异性为78%和100%,分别为(29日]。另一份报告由Mok et al。30.]分析了表皮生长因子受体突变ctDNA作为生存的预测结果与一线间埃罗替尼及化疗治疗非小细胞肺癌患者。本研究结论blood-based EGFR突变分析相对敏感和非常具体的在动态变化cfDNA EGFR突变成为一个很好的预测临床结果。整体一致性之间的突变分析组织和血液中被检测到88%,而基于血液测试的敏感性和特异性检测到75%和96%,分别为(30.]。秋的报告等。31日]结论ctDNA有效检测表皮生长因子受体突变在非小细胞肺癌中液体活检可以发挥关键作用在个性化的癌症治疗同样的31日]。奥克斯纳德GR的研究等。32),确定了基于液体活检的测试可有效评估响应和抗耐药性的检测在非小细胞肺癌,还提供了援助突变影像学进展之前早在16周。另一项研究通过道勒尼加德等。33),分析了水平的喀斯特cfDNA突变在治疗晚期非小细胞肺癌。本研究发现cfDNA量中值明显高于在进展比基线(9250等位基因/毫升)5450等位基因/毫升。同时,整体和无进展生存率。被检测出患者的高水平的cfDNA短得多。临床上,预后不良有关cfDNA[基线水平高的33]。纽曼等人的研究。34),实现了深测序方法;CAPP-Seq(癌症个性化分析的深度测序)量化与广泛的病人ctDNA报道。这种技术设计在NSCLC覆盖多个类> 95%体细胞变化确定突变的肿瘤。同时,100% ctDNA阶段II-IV NSCLC患者中发现,50%的患者在舞台上我突变等位基因特异性为96%。高ctDNA水平之间的相关性也被报道和肿瘤体积,从而区分成像变化与治疗相关的残留病(34]。
结肠直肠癌(CRC)
使用基于ctDNA液体活检方法大肠癌已经出版,在其水平已报告在> 75%的晚期大肠癌患者,发现膀胱、卵巢癌、胰腺癌等。35]。在出版物属于ctDNA结直肠癌,林报告等。36),分析了改变的临床意义的循环血浆DNA水平(cpDNA)在结直肠癌患者原发肿瘤中基于突变谱。本研究发现在中等水平的稳步上升cpDNA 4300拷贝/毫升的阶段我在四期13000拷贝/毫升。cpDNA突变的敏感性也计算在舞台上我是24%,45%在第二阶段中,在第四阶段III期的27.3%和87.5%,分别。更好的5年患者的总生存期也指出低cpDNA [36]。一项由Morelli et al。37),报道描述的克隆选择ctDNA CRC患者耐火anti-EGFR治疗。测序ctDNA分析在这项研究确定了新的表皮生长因子受体和KRAS突变,还强调了监测的重要性treatment-induced基因改变来帮助识别标记筛选治疗功效anti-EGFR-refractory患者(37]。另一项研究,评价一种新型高灵敏度多路复用突变检测平台;SCODA (sequence-specific同步阻力系数变化),丰富了突变的DNA来实现高灵敏度和特异性,强调这种方法非常有益的突变分析和定量ctDNA。整体一致性之间的突变检测肿瘤转移和等离子ctDNA被检测到93%病例和54% non-metastatic病人。额外的突变也发现ctDNA没有出现在肿瘤,3例在这项研究。同时,这项研究证明ctDNA分析更好预测肿瘤复发的患者接受肝metastatectomy早于生化标记癌胚抗原(CEA)或成像(38]。斯宾德勒等人的研究。39),研究水平的总cfDNA CRC患者接受二线化疗以及健康对照组。cfDNA被检测到的水平明显高于CRC患者(6000等位基因/毫升)相比,控制(2400等位基因/毫升),这样的高水平的患者cfDNA相比表现出较短生存于伊立替康的人表现出低水平的相同。这个研究结论cfDNA化疗预测结果的一个重要方面与喀斯特转移CRC和结合标记分析检测进一步添加一致的预后效果,在样品的进展(39]。最近的一项研究看看et al。40],提出ctDNA负载作为患者的疾病负担指标重新CRC,发现ctDNA评估高度特定以及敏感的监测疾病的负载,以及提供临床相关的交货期。ctDNA分析在这项研究中发现所有的6/6复发患者的复发以及non-relapsing 0/5的情况下,强调100%的敏感性和特异性,而东航分析识别复发non-relapsing 4/6复发患者和0/5的情况下,收益率的敏感性和特异性为67%和100%,分别为(40]。一项由Tabernero et al。41喀斯特喜气洋洋的技术用于识别变化,PIK3CA, BRAF突变预测转移患者regorafenib CRC的临床活动。ctDNA肿瘤相关KRAS突变被发现在69%的患者,17%的患者为BRAF PIK3CA和3%的患者。这份报告得出的ctDNA喜气洋洋的非侵入性的好方法分析实时识别的临床相关的突变不是档案中发现组织。肿瘤样本之间的整体一致性检测突变和喀斯特ctDNA被检测到76%,BRAF PIK3CA为88%和97%。喀斯特的冲突率高是归因于某些突变的发现ctDNA档案中未检测到肿瘤样本。也从源热点突变鉴定发现是相同的在97%的情况下,喀斯特为94%,PIK3CA [41]。另一份报告由黄等。42]分析了转移性CRC患者regorafenib药效学的影响,发现潜在的生物标记物通过ctDNA参与预测临床益处。本研究发现复发体细胞突变在喀斯特等某些基因,PIK3CA和BRAF ctDNA但不是档案肿瘤组织。同时,cfDNA被发现的总水平负相关无进展生存和KRAS突变期较短。本研究得出等离子cfDNA是一个潜在的预测生物标志物regorafenib治疗反应(42]。
卵巢癌
优质卵巢癌和子宫内膜癌是一种最致命的诊断女性生殖道恶性肿瘤。尽管目前有关出现有效的诊断和治疗策略,广泛被认为在大多数情况下,在18个月内复发紧随其后死亡在许多情况下后5年内复发。当前大量测试相关生物标志物分析和成像不被证明是有效的在预测初始治疗结果(43]。因此许多研究探索使用基于ctDNA测试的有效性克服目前的障碍。一项由Forshew et al。44),显示癌症突变的识别和监控的功效ctDNA的深度测序。本研究为低频突变筛选> 5000个基因组基地,发现相同的频率低至2%和超过97%的敏感性和特异性。62个样本的分析使用微量的ctDNA相当大的基因组延伸,阳性预测值(PPV) 100%检测到突变的等位基因频率的灵敏度为97.5% > 2%。分析TP53基因高水平的患者ctDNA导致所有的突变检测相同的等位基因频率在2 - 65%之间。同样,一个新创的表皮生长因子受体基因突变也发现没有检测到肿瘤质量(44]。因此,作者强调了适当的标准化协议有关ctDNA分析,将使个性化基因组学的方法。
胰腺癌
胰腺导管癌继续排在最致命的恶性肿瘤和死亡的第七大原因。的一个主要驱动因素是不可用的早期检测工具以及预后不良,在发现一个5年存活率仅为4 - 7%。虽然手术建议最治疗选项可用,就适用于只有15 - 20%的患者non-metastatic局部疾病。四个经常KRAS突变基因确定在这种情况下,TP53 SMAD4以及CDKN2A [45]。许多研究已经证实的好处ctDNA基础分析克服疾病监测的许多方面,以及治疗胰腺癌。最近的一份报告Takai et al。46),分析了临床效用ctDNA胰腺癌分子精度评估和医学。本研究分析了喀斯特突变cfDNA使用ddPCR和地位进一步进行有针对性的深度测序喀斯特变异识别频率/ > / = 1%的病人。ddPCR发现cfDNA KRAS突变的肿瘤)患者的58.9%,而潜在的通道体细胞突变被cfDNA测序发现29.2%的病人。同时,KRAS突变的存在cfDNA与可怜的整体存活率显著相关。这项研究强调了意义的组合技术方法使用cfDNA证明有利于制定临床方法(46]。另一个对比报告Kinugasa et al。47),分析了喀斯特突变ctDNA以及超声引导下细针穿刺活检组织胰腺癌患者和存活率的比较结果。KRAS突变率检测的组织样本和ctDNA 74.7%和62.6%之间的和谐也发现77.3% (47]。最近的一项研究Zill et al。9]分析了诊断的准确性挥动ctDNA分析病人受到pancreatobiliary癌。ctDNA分析发现90.3%的突变检测肿瘤活组织检查。连续采样研究发现良好的相关性与肿瘤标记cfDNA动力学变化。同时,cfDNA测序方法,诊断精度检测是97.7%,敏感性和特异性的92.3%和100%,分别。因此,这份报告重申的福利和安全使用基于cfDNA分析胰腺癌,其中组织抽样是被认为是不安全或不可行9]。
头部和颈部癌症(HNC)
头部和颈部癌症是一种异构条件,通常来自这个地区的粘膜上皮细胞以及细胞的唾腺和甲状腺。最受欢迎的鳞状细胞癌的治疗方法包括手术方法的大多数这些展览一般抗性化疗和放疗。这种情况也被认为是多因子的高患病率在中国南部的亚洲人血统。除了分析病毒标记以及放射性评估、EGFR基因改变,FGFR, CCND1, PIK3CA等研究了识别潜在治疗(48]。王等人的报告。49),分析潜在的ctDNA HNC的生物标志物从等离子体和唾液。唾液,肿瘤DNA中检测出100%的口腔癌患者,在等离子体的情况下,肿瘤DNA中检测出80%的口腔癌患者。同时,100%的口腔患者检测到港检测唾液中肿瘤DNA的水平。本研究从而提出唾液的重要来源肿瘤DNA浓缩在口腔癌的情况下,虽然等离子体对应可以用于其他网站(49]。
胃癌
胃癌是第三个最常见的死亡原因世界各地继续给治疗带来巨大的挑战,多数情况下只诊断在疾病的晚期。计算机断层扫描(CT)的成像技术中是最受欢迎的工具这个条件的临床管理。然而,疾病复发与CT预测变得非常困难。使用cfDNA作为一种有效的诊断替代也为结肠癌研究和一些报道确实存在在文学。的一份报告Hamakawa et al。50),分析潜在的ctDNA作为胃癌的一种有效的生物标志物。本研究进行深度测序的cfDNA TP53突变。尽管cfDNA水平没有关联的疾病,其水平也反映疾病状态(50]。
基于液体活检测试或快速型等离子体包括分析的自由浮动的癌细胞的DNA突变。这种技术提供了一个快照的重要遗传变异成为至关重要的识别的分子组成不同的癌症类型。许多报道已经确定了基于ctDNA测试有巨大的潜力在临床设置非侵入性以及快速识别常见的基因指纹(22]。这部分的评论强调的关键基因可以作为标记ctDNA基地测试。
adherens结的CTNNB1基因编码的蛋白质;β连环蛋白的关键细胞粘附和细胞间的沟通。也参与艾滋病的WNT信号通路在细胞分裂、生长和分化。变异CTNNB1作为癌基因触发癌细胞的发展,大多数这些变化被发现是点突变导致异常的WNT信号以及控制细胞生长(51]。CTNNB1体细胞突变已发现在不同癌症类型等不同层次;在胰腺癌在子宫内膜癌18%,7%,6%在卵巢癌中,3%在甲状腺以及前列腺癌(52]。突变也被报道在结肠直肠癌,约3% ~ 48%在转移性黑色素瘤的情况下(56,57]。研究也强调了在吉非替尼耐药逆转耐药的可能性非小细胞肺癌细胞系表现出β-连环蛋白的过度使用基于核表达阻塞(58]。公布的数据也强调了β-连环蛋白在肺肿瘤发生的重要作用在目标相同的可能提供小说EGFR-TKIs克服阻力的策略。的转基因小鼠表现出EGFR-L858R-T790M,药物抑制β-连环蛋白抑制肺癌肿瘤生长基因删除在同一显示显著减少在肺肿瘤形成59]。
EGFR(表皮生长因子受体)
表皮生长因子受体基因编码细胞表面糖蛋白,它是一个蛋白激酶家族成员参与EGFR的绑定。这个绑定导致二聚作用之后,自身磷酸化酪氨酸,高潮细胞增殖,分化,细胞周期进展以及增加细胞侵袭性和细胞凋亡。表皮生长因子受体体细胞突变已发现在不同癌症类型等不同层次的;29%的肺癌,前列腺癌的3%和2%的头部和颈部癌症(52]。第18 - 21外显子的表皮生长因子受体基因编码的激酶结构域的一部分记录港大多数突变。删除外显子19是最经常发现在大约40%的情况下,在36.2%,其次是L858R T790M约3.8%约1.3%患者20例和外显子突变。NSCLC患者窝藏EGFR突变记录被有效治疗使用表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)。几个临床试验证明afatinib的功效和埃罗替尼窝藏外显子19删除患者以及那些携带L858R突变21外显子。结直肠癌患者检测EGFR突变阳性和消极的喀斯特和国家管制当局方面12/13密码子突变通常表示与anti-EGFR-antibody治疗;帕尼单抗(37]。最常见的机制参与发展阻力中表皮生长因子受体T790M积极——肺癌患者第一代TKIs收购是次要的突变(60]。
FOXL2 (Forkhead转录因子)
FOXL2基因属于forkhead翼螺旋转录因子家族的颗粒细胞发育的关键和包含一个高度保守的dna结合蛋白forkhead域(50]。颗粒细胞的正常发育至关重要,高表达的是一样的。基质细胞温和的表情也见过,虽然在卵母细胞完全缺席。这是最早的卵巢分化标记及其表达持续到成年。体细胞突变FOXL2已发现在不同程度在不同癌症类型;18%的卵巢癌和睾丸癌的2% (52]。颗粒细胞瘤(生殖),卵巢和睾丸癌的亚型,占不到5%的卵巢恶性肿瘤。沙等的研究。61年),分析突变FOXL2在卵巢生殖芽细胞肿瘤,确定突变负载97%成人型GCT,昏迷juvenile-type生殖芽细胞肿瘤的10%和21%。
玲娜(鸟嘌呤核苷酸结合蛋白)
玲娜基因编码的α亚基刺激G蛋白(Gsα),激活循环3 ',5 '环腺苷酸(cAMP)介导的细胞内级联导致细胞生长和增殖51]。体细胞突变玲娜已发现在不同癌症类型等不同层次;在甲状腺癌睾丸癌的9%,3%和2.3 - -9%在结肠直肠癌52,62年]。201密码子突变玲娜已报告在67%的intrapapillary粘液瘤(IPMN)胰腺以及结肠直肠癌的0.5 - -9%。近端结肠癌,玲娜突变是经常发现与喀斯特共现,BRAF突变(62年]。
喀斯特(Kirsten鼠肉瘤病毒致癌同族体)
KRAS基因编码的蛋白质是RAS /皇家空军/ MEK / MAPK信号转导通路下游的表皮生长因子受体(EGFR)和扮演一个重要角色在传送信号的细胞生长和分化51]。喀斯特异常蛋白质是既定的表达导致不受控制的细胞分裂和生长。KRAS基因的体细胞突变被发现在不同癌症类型胰腺癌等不同程度的57%,17%的肺癌,胃癌的6%,2%,甲状腺癌等。52]。在95%的KRAS突变的癌症,密码子的突变12和13经常记录在高频率。根据机构(国家综合癌症网络)准则,测试喀斯特12、13密码子突变建议治疗非小细胞肺癌和大肠癌治疗前由表皮生长因子受体抑制剂如艾比特思(西妥昔单抗)或Vectibix(帕尼单抗)。的BRAF V600-mutant黑色素瘤,使用MEK抑制剂,trametinib已经批准。有关策略针对喀斯特信号,trametinib,连同其他MEK抑制剂,在单一或联合治疗以及其他多种方法在临床试验。
国家管制当局方面(神经母细胞瘤ras病毒致癌同族体)
类似于喀斯特,国家管制当局方面基因起着关键作用的促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)途径51]。编码蛋白质的内在的GTPase活性由鸟嘌呤nucleotide-exchange激活因子和相反的灭活GTPase激活蛋白。国家管制当局方面基因的体细胞突变被发现在不同层次不同癌症类型;在甲状腺癌转移性黑色素瘤的18%和7% (52]。最近的研究还发现了大约55%的结直肠癌患者熊致癌KRAS突变和国家管制当局方面表现出抗EGFR-targeted单克隆抗体西妥昔单抗和帕尼单抗(63年]。
PIK3CA(磷脂酰肌醇3-kinase催化α)
PIK3CA基因编码的一员PI3K-PTEN-AKT通路调节细胞生长、增殖以及细胞凋亡和自噬作用下游EGFR和RAS /皇家空军/ MAPK通路(51]。所有PIK3CA激活突变导致释放激活PI3K蛋白在细胞增殖异常。体细胞突变PIK3CA已发现在不同癌症类型等不同层次;26%在乳腺癌,子宫内膜癌的21%,14%在结直肠癌,和更多52]。PIK3CA阳性肿瘤,PI3K抑制剂buparlisib已被证明是有前途的抑制蛋白质的四个亚型。为了确定治疗效果和功效anti-EGFR代理,PIK3CA地位以及喀斯特,BRAF和国家管制当局方面建议确定(64年]。
TP53肿瘤蛋白质(53)
TP53基因编码的p53蛋白是一种重要的肿瘤抑制,调节细胞分裂通过阻止DNA损伤通过代理人有毒化学物质、辐射等。51]。TP53突变在很大程度上与呈现相关蛋白质非功能性导致不受控制的细胞分裂。体细胞TP53突变已被发现在不同癌症类型等不同层次;在CRC 46%卵巢癌,45%,33%,胃癌,肺癌的34% 17%,子宫内膜癌和更多52]。研究也证明81%的肿瘤之间的一致性和血浆DNA分析三阴性乳腺癌病例(18]表1。
| 体细胞变异的频率(%) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 癌症类型 | CTNN1 | 表皮生长因子受体 | FOXL2 | 玲娜 | 喀斯特 | 国家管制当局方面 | PIK3CA | TP53 | BRAF |
| 黑素瘤 | 18 | 12 | 45 | ||||||
| 甲状腺癌 | 3 | 3 | 2 | 7 | 3 | 6 | 41 | ||
| 结肠直肠癌 | 48 | 2.3 | 36 | 5 | 14 | 45 | 11 | ||
| 卵巢癌 | 6 | 18 | 12 | 9 | 46 | 7 | |||
| 胰腺癌 | 7 | 16 | 57 | 2 | 36 | 2 | |||
| 睾丸癌 | 19 | 2 | 9 | 4 | 2 | 5 | 2 | ||
| 前列腺癌 | 3 | 3 | 4 | 2 | 14 | 1 | |||
| 非小细胞肺癌 | 29日 | 17 | 4 | 34 | 1 | ||||
| 子宫内膜癌 | 18 | 14 | 21 | 17 | |||||
| 肾癌 | 8 | 16 | 5 | ||||||
| 头部和颈部癌症 | 2 | 7 | 38 | ||||||
| 颗粒细胞瘤 | 97年 | ||||||||
| 胃癌 | 6 | 10 | 33 | ||||||
| 乳腺癌 | 26 | 23 | |||||||
表1:突显出突变基因和突变的频率通常发现在每个癌症类型。
碱性(间变性淋巴瘤激酶)
筛选酪氨酸激酶受体,诱发地图(增殖)激酶的磷酸化和燃料PTN (pleiotrophin)绑定诱导激活MAPK途径。重组碱性的分类是一个重要的类属于非小细胞肺癌的基因改变,目标代理像crizotinib alectinib设计和批准。常规检测筛选重组已经完成的鱼或包含IHC组织和非小细胞肺癌,获得足够的数量相同的仍然是一个挑战。非侵入性的引入液体活检加上门店技术的出现导致了发展互补分析技术和许多研究评估的性能相同。2017年发表的一项研究评估了在NSCLC ALK-rearrangements液体活检确定特异性和灵敏度为100%和89.3%,分别为(65年]。另一项研究,而从循环ALKrearrangements细胞的检出率和组织在非小细胞肺癌,显示针对有eml4 - alk的好协议。本研究确定了五个病人表现出ALK-rearranegement CTC以及肿瘤样本,而碱通过鱼和包含IHC - CTC和82名患者肿瘤组织分析(66年]。的筛选分析,液体活检一直被持有的优势在检测也可以脆弱的患者检测完成持久ALK-rearrangement甚至ALK-resistant突变指导治疗的建议。同时,液体活检监测分析已被证明是有效的治疗结果通过crizotiniib或alectinib中再度出现表明缺乏响应或预测放射学进展(67年]。然而,在筛选的情况下,仍有迫切的需要提高基于液体活检的敏感性测试。
最近的一份报告强调美国FDA批准ctDNA基于测试的非小细胞肺癌患者窝藏EGFR T790M突变的鉴定认为他们有资格获得一个新的治疗T790M酪氨酸激酶抑制剂(TKI)药物,凸显出识别的程度这个少讨论基于液体活检的测试获得。在过去的一年,大量的科学出版物记载该非侵入性生物标志物的好处在不同癌症类型有关方面的疾病诊断、预后以及监测治疗效果。基于ctDNA基因测试,它通常报告的存在与否,那些水平/ 2的突变等位基因/ ml患者血浆DNA突变。一般来说,输入DNA水平指cfDNA丰富的数量分析病人的血浆。报告区域一般包括突变总数的副本ctDNA DNA突变的比例也相对于输入,结合检测极限(LOD)。除了测量技术因素,个性化的解释结果基于病史以及选择相关尤其是晚期疾病患者临床试验阶段提供可能。
癌症是一种异质性疾病主要由各驱动基因的体细胞突变。基于ctDNA的测试提供了一个有效的和非侵入性的策略来识别癌症派生的主要癌症基因的突变体细胞。丰富的文献指出液体活检建立基因检测的优点,必须注意几个关键指针可以驱动测试的决定。液体活检虽然是一种有效的基于基因组学的测试,艾滋病临床医师识别许多等离子体突变肿瘤负荷等因素,疾病监测、治疗策略,以及预防监测高危病例的早期发现;是指出ctDNA诊断并不意味着癌症的诊断,而是作为识别可能的恶性肿瘤的筛查工具作为一个兼职其他现有的医学检查程序和干预措施。此外,它不是被设计来识别小肿瘤,不会检测所有的癌症类型。负面的结果,在没有检测到突变并不能消除存在的其他基因改变的机会有机会参与的基因测试并不是ctDNA或也有报道表明负ctDNA结果认为对不用的突变ctDNA血液中的癌细胞。积极的测试结果的解释也需要做考虑个人的病史后,疾病阶段,治疗以及成像和其他实验室的研究结果。这些因素起着关键的作用在决定驾驶,因此不应该不惜一切代价避免。其他pre-analytical血液抽样技术或处理不当等因素也会造成错误的结果。 Ensuring appropriate counselling through a professional genetic counsellor or medical consultation is recommended for each test to garner patient confidence in understanding the report outcomes. Though, a lot has been analyzed and written upon on the benefits of liquid biopsy based testing in cancer, it needs to be understood that no test can replace the nuance of a physician’s examination, results of imaging technologies as well as tissue biopsies which have been considered as gold-standard for cancer diagnosis.
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