cfDNA含量低,核酸檢驗靈敏度低 腫瘤早期篩查如何提高檢出率?

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癌症是一種慢性病,其形成過程有10-20年的時間,若能早發現,95%都可治愈。
中國癌症死亡率遠超世界平均水平,癌症診斷不及時導致死亡率居高不下。所以,檢測血漿遊離DNA含量
對腫瘤早期篩查具有重要意義,可有效提高治愈率。


圖1:癌症患者5年生存率

一、血漿遊離DNA
血漿遊離DNA(cfDNA)是存在於血漿中而遊離於細胞外的DNA,生理情況下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,異常壞死細胞會釋放大量DNA進入血液循環,如惡性腫瘤、外傷、器
官移植排異、組織器官衰竭和感染等重大疾病。通過檢測腫瘤患者體內cfDNA的水平,可以作為機體是否
患腫瘤的依據。


圖2:圖片來源於網絡,若有侵權聯係刪除

二、cfDNA與ctDNA
說到cfDNA,總是會讓人不自覺聯想到ctDNA(循環腫瘤DNA,Circulating tumor DNA)。ctDNA指的是由
腫瘤細胞釋放到血液循環係統中的DNA,是cfDNA的一種。
ctDNA是關於腫瘤細胞釋放入血液的帶有腫瘤“指紋”的DNA,這些DNA的量很少,片段也很短,特點是能
在腫瘤形成之前3-5年(超早期)即可被發現,為癌症防治贏得寶貴時間,通常隻有170個bases左右。



圖3:圖片來源於網絡,若有侵權聯係刪除

三、cfDNA腫瘤早期篩查原理
關於腫瘤患者血漿DNA的確切來源目前尚不很清楚。
大多數學者認為,增殖旺盛的腫瘤細胞持續釋放DNA進入血循環,成為ctDNA的主要來源。
其次腫瘤細胞的壞死和凋亡, 循環腫瘤細胞或微轉移灶的裂解, 也釋放DNA進入血循環。
另外腫瘤患者血漿中存在DNA酶抑製劑, 抑製血漿DNA降解, 從而使腫瘤DNA在血漿中富集也是腫瘤患者血
漿 DNA 增加的原因。
目前研究發現腫瘤患者的血漿遊離 DNA 具有與腫瘤組織細胞DNA一致的基因異常特性,這對於血漿遊離
DNA檢測並判斷人體是否患有腫瘤具有重要意義。

四、為什麽檢測cfDNA而不是ctDNA?
既然ctDNA是腫瘤細胞直接釋放在血液中的核酸,那為什麽向日葵视频下载安装无限看丝瓜ioses视频丝瓜视频18-向日葵视频下载安装无限看丝瓜ioses视频丝瓜视频18下载最新版-向日葵视频下载安装无限看丝瓜ioses视频丝瓜视频18破解版安装-向日葵视频下载安装无限看丝瓜ioses视频丝瓜视频18安卓-向日葵视频下载安装无限看丝瓜ioses视频丝瓜视频18苹果在腫瘤早期篩查中不檢測ctDNA而去檢測
cfDNA呢?
這是因為ctDNA 的檢出率高度依賴於腫瘤發展階段、腫瘤類型及檢測手段。ctDNA 含量在早期或局限性
腫瘤中含量較低,且ctDNA水平也因腫瘤類型而異。


圖4來源:2017,Nature TRACERX(Tracking Cancer Evolution through therapy(RX))

在腫瘤發展階段上,ctDNA含量通常在晚期或轉移性腫瘤中較高,而在早期或局限性腫瘤中含量較低。
在不同類型腫瘤中,ctDNA水平也存在差異。研究人員發現,在640例患者中,ctDNA可檢測超過75%的晚
期胰腺癌、卵巢癌、結直腸癌、膀胱癌、胃癌、乳腺癌、黑色素癌、肝癌以及頭頸癌。然而,在原發性
腦、腎、前列腺癌和甲狀腺癌的檢測卻不到50%,
目前,ctDNA可以作為腫瘤預後的標誌物,而且也能夠用來預測藥物治療的效果,這也是ctDNA作為腫瘤
監測應用非常重要的一個方麵。
ctDNA含量少、降解快,在前期樣本提取和處理過程中極易降解。

五、cfDNA腫瘤早期篩查技術瓶頸
正常血液提取DNA是全基因組DNA,包含良性細胞、白細胞和病毒的核酸,而腫瘤DNA似乎隻占了一小部分
。雖然對於腫瘤患者來說,異常壞死細胞會釋放大量DNA進入血液循環導致cfDNA水平升高,但在cfDNA腫
瘤早期篩查中仍然存在很多技術瓶頸。
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。

六、凡知醫學腫瘤早期篩查產品
1、血漿遊離DNA提取試劑盒
(1)實驗簡介:DNA ladder摻入回收實驗
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:


          凡知醫療試劑盒                             競品試劑盒

(2)實驗結果分析
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。
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。

(3)產品優勢
產出率高:可最大程度上獲取樣本中的遊離DNA;
純度高:不含蛋白質、核酸酶等雜質,樣本完整;
兼容性強:專為FireAuto32/96通道自動化核酸提取儀優化,良好兼容其它主流自動化核酸提取儀;
通量高:適配高通量自動化核酸提取儀,減少人工操作時間。

2、組織石蠟切片DNA提取試劑盒(磁珠法)
(1)產品特點
不含有毒有害溶劑。
去除脫氨基的脫氧胞苷,避免C-T誤讀。
完全逆轉共價交聯。
高性能納米級超順磁性微球保證產物的純度與收率。
高品質進口原材料精心打造。
適配高通量自動化核酸提取儀,減少人工操作時間。

(2)產品數據

參考資料:
1、Sher Y P, Shih J Y, Yang P C, et al.Prognosis of non-small cell lung cancer patients by
detecting circulating cancer cells in the peripheral blood with multiple marker genes[ J]
.Clin Cancer Res,2005, 11( 1) :173-179.
2、Yang H J, Liu VWS, Wang Y, et al.Detection of hypermethylated genes in tumor and plasma
of cervical cancer patients[ J] .Gynecol Oncol, 2004, 93( 2) :435-440.

2021年9月16日 13:57
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