循环肿瘤DNA（ctDNA）于30年前被首次发现，但直到最近才广泛探索其在癌症诊断和治疗中的潜在用途。一种称为液体活检的新兴方法可以检查血浆样本中的ctDNA，无细胞DNA（cfDNA）或循环中的肿瘤细胞，以了解患者的癌症，而无需从肿瘤本身切除组织，这在传统诊断和诊断中通常是必需的。分期方法。因此，液体活检可以提供一种微创技术来检测和表征癌症并监测其对治疗的反应。

测序技术的最新进展已使液体活检过程中检测ctDNA或cfDNA突变的灵敏度更高。此外，研究发现在DNA水平或序列进行相关与癌症的的改变阶段，复发的风险，以及进展的风险，提高液体活检可用于确定在诊所这些因素的可能性。

上个月在迈阿密举行的AACR 液体活检进展特别会议上介绍了有关液体活检用途的正在进行的研究。主题包括检测早期癌症和最小残留疾病，基因分型，监测晚期疾病和耐药性，新兴技术以及使用替代性生物学样品进行液体活检。

在这里，我们重点介绍了会议上提出的五项研究，这些研究证明了液体活检的多种用途。

早期发现卵巢癌的生物标志物

被诊断为晚期高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）的患者的五年生存率低于40％，而被诊断为I期疾病的患者的大约90％。不幸的是，大多数患者确诊后，才疾病已经发展到晚期，部分原因是由于缺乏可靠的早期筛查或诊断测试。

DNA甲基化是DNA的化学修饰，会影响激活哪些基因。DNA甲基化的改变可通过打开或关闭调节细胞生长的基因来引发癌症。因此，癌细胞和正常细胞之间的DNA甲基化模式可能会有所不同。

由南加州大学博士后研究员Ben Yi Tew博士进行的一项研究旨在鉴定可用于检测循环肿瘤DNA中早期HGSOC的肿瘤特异性异常DNA甲基化位点。

Tew和同事首先分析了肿瘤和正常组织的样本，以鉴定肿瘤特异性DNA甲基化的基因组位点。他们使用简化的亚硫酸氢盐测序方法，鉴定了I阶段HGSOC和正常输卵管组织样本之间甲基化差异的10,927个基因组区域。然后，他们专注于35个基因组区域，它们可以最好地区分HGSOC和正常组织。他们检查了循环无细胞DNA（cfDNA）中的这些蛋白，这些DNA来自61个I-III期HGSOC个体和21个卵巢良性肿块个体的独立队列。35个区域中的20个能够以高灵敏度和特异性在cfDNA中区分HGSOC和良性肿瘤。

“从组织样品中鉴定出的生物标记物还可以根据血浆cfDNA准确预测卵巢癌，” Tew说。“通过进一步的验证，这些新颖的生物标志物和我们开发的测定方法有可能被用作无创检测方法，以早期发现HGSOC。”

预测多发性骨髓瘤的生存

患者目前预后标志物的多发性骨髓瘤或者是不可靠的或需要侵入骨髓活检。异常的DNA甲基已被相关联的预后差，在多发性骨髓瘤患者的低存活率，和5-羟甲基（5hmC的）在循环cfDNA修饰的基因相关的复发或死亡的患者弥漫性大B细胞淋巴瘤，淋巴组织增生性另一个紊乱。但是，尚未研究cfDNA中5hmC对多发性骨髓瘤的预后意义。

芝加哥大学公共卫生科学副教授Brian Chiu博士介绍了一项研究结果，研究了5hmC对多发性骨髓瘤的预后意义。新诊断为多发性骨髓瘤的患者于2010年开始参加研究，直至2017年12月。在诊断时从患者中采集血液样本，并使用病历和国家死亡指数确定死亡率。Chiu及其同事在从血浆样品中分离的cfDNA中鉴定了5hmC修饰位点，发现5hmC修饰的基因与诊断后的总体存活率相关。

作者专注于初步的八基因评估小组，以计算基于5hmC富集的加权预后评分。与低权重预后评分相比，高权重预后评分患者的总生存期低10.3倍。在控制了年龄，性别和标准预后指标（如高危细胞遗传学，β2-微球蛋白和乳酸脱氢酶水平）后，加权预后评分仍与总体生存率显着相关。发现基于5hmC的加权预后评分的预测准确性优于标准预后指标。

Chiu说：“我们的初步发现表明，cfDNA中的5hmC标记可能成为临床上方便且微创的多发性骨髓瘤预后治疗方法。” “我们的研究结果如果在目前正在开展的更多独立患者中得到验证，可能会影响多发性骨髓瘤的治疗结果。”

转移性乳腺癌的克隆进化

液体活检可以在狭窄的时间范围内对循环肿瘤DNA（ctDNA）进行重复的基因组分析，从而可以提供有关肿瘤基因组转移的信息。在俄亥俄州立大学综合癌症中心助理教授Daniel Stover博士进行的一项研究中，在狭窄的时间范围内收集了7例转移性三阴性乳腺癌（mTNBC）患者的ctDNA样本，并对肿瘤分数的变化进行了深入分析以及肿瘤DNA的变化。

该研究中的所有七名患者均参加了同一临床试验，因此接受了多激酶抑制剂卡波替尼的统一治疗。入组时及之后每7至21天收集一次血浆样品，只要每个患者都接受治疗即可。总共分析了42个样品，并进行了多种ctDNA测序方法。Stover报告说，在开始治疗后的短短六天内，ctDNA的肿瘤部分发生了显着变化，并且这些变化不一定与RECIST成像测量相符。

统计模型证明了在治疗过程中各种克隆结构和动力学，并且在治疗的后期出现了一些体细胞改变。这些改变包括编码区，近端调节位点，关键药物靶标的内含子和预测的肿瘤新抗原的变化。

Stover说：“液体活检的主要潜在好处是可以重复进行肿瘤基因组采样。” “我们的研究支持先前的工作，表明ctDNA的肿瘤比例可以在狭窄的时间范围内变化。此外，我们在短短几周内就显示出肿瘤演变的证据。”

Stover及其同事建议，在治疗过程中检测肿瘤的进展可以提供实时见解并影响临床决策。

无创体细胞突变谱分析的测序分析

循环cfDNA的Sloan Kettering纪念性斯凯特分析以评估体细胞状态（MSK-ACCESS）下一代测序测定法旨在从患者血浆样品中获得的无细胞DNA中检测129个基因的超低频体细胞变异。MSK-ACCESS最近得到纽约州卫生部的验证并批准用于临床。

Memorial Sloan Kettering癌症中心临床生物信息学副主任A. Rose Brannon博士介绍了MSK-ACCESS的验证和临床实施结果。验证表明，MSK-ACCESS以93％的准确度，99％的准确度和100％的敏感性鉴定了突变。MSK-ACCESS检测到拷贝数变化，基因融合和微卫星不稳定性（MSI）状态。在获得临床使用许可后，Brannon报告说，到目前为止，已经对500份cfDNA样品和成对的时间匹配的白细胞进行了临床和前瞻性分析，其中大部分来自肺癌或前列腺癌患者。

通过将患者的cfDNA样本与时间匹配的白细胞样本进行比较，MSK-ACCESS能够更自信地确定真正的体细胞变异，并排除种系或克隆性造血变异的病例。通过先前批准的基于肿瘤组织的测试MSK-IMPACT，还可以在肺癌患者中通过MSK-ACCESS检测到的驱动程序变异体，在通过两种测定分析的91％的样品中也得到检测。正在进行的分析旨在确定无法进行组织样本分析的患者中的可靶向变异体，并在手术后检测出最小的残留疾病。

“这种内部测定法的发展使我们能够提供一种侵入性较小的诊断和监测工具，将结果与以前的肿瘤衍生测序结果进行整合，并为患者提供更全面的临床影像，” Brannon说。

改善前列腺癌的检测

通过前列腺特异性抗原（PSA）筛查发现的所有前列腺癌中，大约有一半不可能在临床上出现。对这些顽固性癌症的检测可能导致不必要的治疗，这可能给患者带来的风险大于益处。结果，需要在前列腺活检之前进行非侵入性测试以鉴定临床上显着或转移的前列腺癌。

癌细胞使用细胞外囊泡（EVs）与周围的基质细胞相互通讯。识别通过电动汽车传输的消息是检测和监控癌症进展的一种方法。Desmond Pink博士- 艾伯塔大学前列腺癌研究主席John Lewis博士实验室的高级成员-介绍了ClarityDX Prostate的前瞻性临床验证结果，ClarityDX Prostate是一种基于微流式细胞术的测试，可量化患者的EV血液样本，并使用机器学习来表征电动汽车内的生物特征，以预测具有临床意义的前列腺癌。

这项前瞻性临床验证研究招募了377名艾伯塔省男性，根据他们的家族史和PSA测试或数字直肠检查的结果，建议他们接受前列腺穿刺活检。ClarityDX前列腺的曲线下平均面积（AUC）明显高于单独的PSA检测（AUC 0.83对0.58），表明ClarityDX前列腺是前列腺癌的更好预测指标。ClarityDX Prostate对侵略性前列腺癌的特异性为56％，而仅PSA检测的特异性为17％。Lewis及其同事正在进行的一项研究将招募多达2,800名男性，以评估在PSA水平大于3 ng / mL的男性中进行ClarityDX前列腺作为反射测试的价值。

路易斯说：“在一项更大的研究中得到确认后，将ClarityDX前列腺血液检查纳入常规前列腺癌筛查可以减少多达40％的不必要的活检，并改善对临床意义重大的前列腺癌的检测。”