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个性化的血液活检可能提供癌症复发的信号

个性化血液活检可以扫描患者的血液样本中是否存在癌症的遗传痕迹,在通过标准监测将其转移之前,可能会提早提示转移性癌症。

麻省理工学院,哈佛大学和达纳-法伯癌症研究所的Gerstner癌症诊断中心的研究人员提高了血液活检的敏感性,表明他们可以监测单个患者血液样本中多达数百种不同的癌症突变。比传统方法早几年就可以发现癌症复发的可能性,并为治疗决策提供依据。

这项研究发表在临床癌症研究,美国癌症研究协会的杂志。

在这项新研究中,科学家们对乳腺癌患者的血液样本进行了测试。乳腺癌复发后通常是最致命的,通常是在乳腺癌的首次治疗后数年。现有的诊断方法还不够灵敏,无法判断患者的初始治疗是否已经消除了疾病,或者是否留下了可能构成未来危险的肿瘤细胞,而到第二次发现癌症时,通常为时已晚。

该团队根据每个患者肿瘤的DNA序列设计了针对每个患者的定制血液活检测试。然后,研究人员进行了回顾性分析,从过去13年中被诊断,治疗和监测过疾病复发的乳腺癌患者的库存血样中寻找肿瘤DNA。该小组在诊断出转移性复发之前,平均收集了18个月(长达3年)的患者血液样本中的癌症DNA。

高级作者Viktor Adalsteinsson表示:“通过采取个性化的方法(寻找一个患者癌症特有的许多突变),我们可以大大提高检测完成初始治疗计划的患者中癌症DNA痕迹的敏感性。” Broad的Gerstner中心。“并且凭借这种敏感性,我们可以从通过标准方法诊断出复发病例数月至数年的血液样本中识别出残留的癌症。”

达纳-法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)的医学肿瘤学家,布罗德大学(Broad)的联合第一作者希瑟·帕森斯(Heather Parsons)说:“我们的目标是能够将可能会转移性疾病的患者转变为不会转移的患者。” “将来,如果我们能够及早发现那些残留癌的患者,确定他们是否将从另一种疗法中受益,并为他们提供有效的额外治疗,我们有可能改变他们的病程。”

血液活检通过扫描血液中无细胞的DNA来检测癌症突变,从而检测出肿瘤细胞的迹象。图片来源:Susanna M. Hamilton / Broad Institute

定制活检

为了开发灵敏的个性化血液活检测试,研究团队使用了患者肿瘤活检的全外显子DNA测序技术,为每位患者找到了巨大的基因突变“指纹”。该团队能够追踪到患者样本中多达数百种与癌症相关的突变,从而提高了他们检测血液中微量癌症DNA的机会。

研究人员使用该测试检查了142例接受早期乳腺癌治疗的患者的样本,这些样本已为研究提供了数据。这些患者在治疗和随访期间的各个时间点(包括手术后大约12个月)完成了最初的治疗计划,并在各个时间点提供了血液样本。然后对患者进行了长达13年的癌症复发监测。

对于六名患者,血液活检分析表明,他们在手术一年后采集的样本中发现了癌症迹象。所有这些人后来在提供血液样本后平均被诊断为转移性复发,最长可达3个月。术后一年,其他26名患者的血液样本呈阴性,但仍复发。这些患者的癌症往往会在更长的平均时间表上重新出现,长达十年之后。该队列中的其余患者没有疾病复发的记录。

研究人员发现,如果患者的肿瘤活检为他们提供了大量突变数据以进行搜索,并且在三年的时间内发生了复发,那么他们更有可能预测复发。对于多年后癌症复发的患者,研究小组怀疑在手术后一年内血液中残留的任何癌症DNA的水平仍然太低而无法检测到。

展望未来,研究人员正在对肿瘤活检进行全基因组测序,而不是全外显子测序,以便为每个患者收集更多信息,并提高血液活检的敏感性。该团队还在探索机会,研究长期以来从患者身上更频繁地采集的血液样本,并进一步调查对具有可检测残留疾病的患者进行实时干预是否会对临床产生有意义的影响。

Adalsteinsson说:“我们正在努力进一步改进技术,以尽可能多地捕获这些患者。” “当我们在最初的治疗过程中确实检测到血液中残留的疾病时,它是未来复发的有力预测指标。尽管这是一项回顾性研究,但如果活检可以实时向临床医生提供这种早期预警,则可能提供改变患者结果的机会。”

“这项研究是一个定制的重要示范血液 活检试验具有预测哪些患者处于癌症复发的风险所需的灵敏度,”合着者托德·戈卢布,郭士纳中心主任和达纳-法伯的一名教师说:癌症研究所。“我们的愿景是,将来,我们将使用这样的测试来帮助患者及其医生确定是否需要额外的治疗来预防复发。”

帕森斯补充说:“我们正在努力确保这些可验证的结果能够真正改变患者的护理。” “我们知道患者要尽快使用这项技术。”

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