新進展:血液檢測能夠準確鑑別不同類型的腦腫瘤

2020-12-26 澎湃新聞

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本文為轉化醫學網原創，轉載請註明出處

作者：Lauren

導言：腦腫瘤按其起源部位可分為原發性腦腫瘤和腦轉移瘤，腦腫瘤預後差、生存期短，是危害人類健康的主要腫瘤之一。腦腫瘤的明確診斷以前一直依賴於侵入性手術獲得的組織標本，但最近，加拿大的研究人員一項新研究證實，不需要組織樣本，只需血液檢測就能夠準確鑑別不同類型的腦腫瘤。

最近，研究人員發現了一種簡單但高度敏感的血液檢測，可以準確診斷和分類不同類型的腦瘤，能夠為患者提供更準確、侵入更少的治療計劃。

這項發現在2020年6月22日發表在《自然醫學》（Nature Medicine）上，題為「Detection and discrimination of intracranial tumors using plasma cell-free DNA methylomes」。該研究描述了一種非侵入性且簡單的方法來對腦腫瘤進行分類。這項研究實際上當天也在著名的美國癌症研究協會2020年年會開幕式全體會議上發表，題目為：將科學轉化為救生護-理。

治療腦癌的一個主要挑戰是準確診斷不同類型的腦癌，從顯微鏡下看起來幾乎正常的低級腫瘤到侵襲程度不等的腫瘤。癌症的分級用於判斷預後，並協助制定治療計劃。

目前基於分子信息診斷和確定腦癌亞型的方法依賴於侵入性手術技術獲取組織標本，這是一個高風險的過程，也會引起患者的焦慮。

在不需要組織樣本的情況下診斷和分類腦瘤類型的能力是革命性的，實踐也在發生變化。在某些情況下，甚至可能不需要手術。

Krembil大腦研究所的醫學主任、瑪格麗特公主癌症中心的外科腫瘤學主任、資深科學家、外科教授格拉雷·扎德（Gelareh Zadeh）表示，「如果我們有一個更好、更可靠的方法診斷和腫瘤亞型，這將對我們如何治療這些癌症以及如何計劃治療產生巨大影響。」

扎德博士與瑪格麗特公主癌症中心的資深科學家丹尼爾·德·卡瓦略（Daniel De Carvalho）博士一起工作。丹尼爾·德·卡瓦略博士是將癌症表觀遺傳學應用於早期檢測、分類和新的治療幹預的世界領導者。

德•卡瓦略博士的實驗室專門研究一種名為DNA甲基化的表觀遺傳修飾，它在細胞內基因表達的調節（開啟或關閉基因）中發揮著重要作用。在癌細胞中，DNA甲基化模式被破壞，導致不受控制的癌細胞生長。

德•卡瓦略博士之前開發了一種基於DNA甲基的液體活檢方法來分析血液中成千上萬的這些DNA分子的表觀遺傳改變。這些片段被稱為循環腫瘤DNA或ctDNA。將這種新技術與機器學習相結合，他的團隊能夠開發出一種高度敏感和準確的檢測方法來檢測和分類多種實體腫瘤。

扎德博士和德•卡瓦略博士決定使用同樣的方法來進行顱內腫瘤分類這一具有挑戰性的應用。臨床醫生和科學家通過比較病人腦癌病理腫瘤樣本和分析221名病人血漿中的游離DNA，追蹤癌症的起源和類型。

利用這種方法，他們能夠將血漿循環ctDNA與腫瘤DNA進行匹配，從而證實他們能夠識別這些患者血液中循環的腦瘤DNA。然後，利用機器學習的方法，他們開發了一個電腦程式，僅根據循環的腫瘤DNA來分類腦瘤類型。

扎德博士表示，在此之前，由於血腦屏障不透水，人們認為不可能通過驗血檢測出任何腦癌。血腦屏障存在於大腦的血管和組織之間，保護大腦免受血液中的任何毒素的傷害。但由於這項測試在檢測血液中哪怕是少量高度特異性的腫瘤來源信號方面非常敏感，現在有了一種新的、非侵入性的方法來檢測和區分常見的腦腫瘤，長期以來一直被認為是不可能的。

加拿大研究主席、多倫多大學副教授丹尼爾·德·卡瓦略博士在癌症表觀遺傳學補充說，識別腫瘤特異性改變的領域與新ctDNA，更敏感的測試在各種身體等血液和尿液是目前的一個轉折點，因為先進的技術可以檢測和分析甚至最小的特異的分子特徵的痕跡從大量的循環腫瘤DNA片段。

德•卡瓦略博士表示，「在全基因組範圍內繪製表觀遺傳修飾圖譜的可能性，結合強大的計算方法，已經把我們帶到了這個臨界點，通過分析表觀改變和基因突變來描述腫瘤的分子特性，讓我們對腫瘤的改變特徵有了更全面的了解，並為更具體、更敏感和不確定腫瘤的測試提供了可能性。」

德•卡瓦略博士和他來自哈佛大學(Harvard University)達納-法伯癌症研究所（Dana-Farber Cancer Institute）的合作者在2020年6月22日發表在《自然醫學》（Nature Medicine）雜誌上的一篇論文中表示，同樣的血液檢測可以通過從血漿或尿液中提取的循環細胞游離DNA準確識別腎癌。

參考：

【1】https://medicalxpress.com/news/2020-06-brain-tumors-blood.html

【2】https://www.nature.com/articles/s41591-020-0932-2

原標題：《【Nature子刊】新進展：血液檢測能夠準確鑑別不同類型的腦腫瘤》

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