cfDNA提取檢驗在腫瘤篩查中的應用

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一、cfDNA的概述
 
 

cfDNA(Circulating free DNA)簡稱循環遊離DNA或者細胞遊離DNA,是指循環血中遊離於細胞外的部分降解了的機體內源性DNA。

正常生理情況下,cfDNA主要來源於衰老凋亡細胞基因組DNA的降解,當機體發生疾病時,如惡性腫瘤、外傷、器官移植排異、組織器官衰竭和感染重大疾病等,異常壞死細胞會釋放大量DNA進入血液循環。

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二、cfDNA篩查檢測腫瘤原理
 
 

腫瘤患者的cfDNA來源於腫瘤細胞和周圍組織的細胞,正常生理情況下異體細胞會被自噬,清除核導致細胞死亡。

自噬作用與NETosis一樣,早期時會造成腫瘤細胞的死亡,抑製自噬會增加腫瘤的風險。所以正常的自噬並不會直接導致大量大片段的cfDNA,但是在特殊的環境下會產生。

 

正常人體的cfDNA主要通過細胞凋亡過程,產生小而均勻的185~200 bp小片段DNA。

 

腫瘤壞死的組織細胞為非正常的凋亡過程,產生大小不同且大於200 bp的大片段DNA。

 

通過提取檢驗cfDNA片段的長短和大小,可以判斷人體是否患有腫瘤疾病。

另外,健康人外周血中cfDNA濃度大都小於100 ng/ml,平均值約為30 ng/ml。而在腫瘤患者體內,外周血cfDNA濃度可高達到1 000 ng/ml,平均值約為180 ng/ml。在其他的一些疾病,包括術後、寄生蟲病、心血管疾病等也可見cfDNA水平的升高。

 
 
三、cfDNA檢驗瓶頸
 
 

cfDNA多以DNA和蛋白質結合的複合物形式存在,僅極少數為遊離的DNA片段。

目前,cfDNA檢驗應用於臨床常規的瓶頸主要集中於方法學和樣本的質量上,由於血漿中存在的靶cfDNA微乎其微,不同的采血方式以及DNA的降解是造成目前研究的主要障礙之一,表現在無法有效獲取血液中微量的cfDNA,收集操作困難,丟失量大,檢驗靈敏度低。

另外,抗凝劑使用和保存不當都會影響檢測的質量,造成假陽性或假陰性的結果。

其它因素:
 

DNA片段小;

 

半衰期短,30 分鍾之後穩定;

 

低含量/豐度:低nM/mL 血清;

 

隨著治療效果的增加,腫瘤DNA比例大幅減少;

 

正常細胞DNA的汙染。

 
 
四、腫瘤DNA檢測方法
 
 

英國劍橋大學科學家Nitzan Rosenfeld的團隊發現了血液中循環腫瘤DNA和非腫瘤DNA片段的長度分布特征,找到了一種更靈敏的血液中腫瘤DNA檢測方法。

他們從200個癌症病人中收集了344份血漿樣本(包括18種不同類型的癌症),然後取了65個健康人的血清樣本作為對照。提取這些血漿樣本中的cfDNA後,分析發現健康人與癌症患者的cfDNA在90 - 150 bp、180 - 220 bp和250 - 320 bp之間的分布都有所不同。

經過多次反複實驗,從已達到的效果來看,通過片段特異富集進行液體活檢的方法,可以更早更靈敏地檢測腫瘤,這對於腫瘤的治療有重要意義!

 
 
五、液體活檢
 
 

自2016年FDA批準首個基於EGFR基因突變的液體活檢產品,到bTMB被證實可以預測免疫治療的效果,液體活檢已在腫瘤治療領域大放異彩。

 

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液體活檢包括:cfDNA、ctDNA 和 CTCs

 

 
 
六、試劑盒提取cfDNA片段差異
 
 

目前磁珠法是應用最廣泛的cfDNA提取方法,相對於氯仿、矽膠柱法,具有純度高、回收率高、自動化程度高的優勢。

凡知醫學作為專業的提取試劑品牌專門針對血漿遊離提取片段進行了研究。在大量DNA  ladder摻入回收實驗後,發現不同提取試劑盒對不同片段大小的提取敏感度存在明顯差異。

 
Qsep片段分析示例:

 

 

         凡知醫學試劑盒                             第三方試劑盒

 

實驗結果分析:

1.凡知試劑盒可良好回收不同片段大小的DNA,高分子量DNA回收率無明顯降低。

2.使用自動化核酸提取儀的回收率更高;樣本間一致性更好;樣本量較多時可節約大量時間。

凡知醫學cfDNA檢測試劑盒產品優勢:
 

1.產出率高可最大程度上獲取樣本中遊離DNA;

 

2.純度高:不含蛋白質、核酸酶等雜質,樣本完整;

 

3.兼容性強:專為FireAuto96通道自動化核酸提取儀優化,良好兼容其他主流自動化核酸提取儀;

聯係電話:18556994917 苗小姐

關於凡知醫學:

凡知醫學(FireGen Biomedicals)是一家全球化運營的生物醫藥企業,由擁有世界頂尖藥企30年從業資曆的海歸科學家團隊創立,針對重大疾病搭建有先進的新一代核酸快速診斷試劑和儀器研發平台,創新實現了基因測序試劑盒、快速基因檢測儀和檢測芯片的開發,助推基因快速診斷進入基層醫療體係,致力於打造中國領先的基因快速診斷品牌,提供一體化診斷的儀器、芯片、診斷試劑和部分高端原料。

 

2021年8月20日 10:36
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