液体活检
液体活检在肿瘤转移早期诊断中的应用
ＤＯＩ：１０．１３６０２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｃｌｓ．２０２１．０３．１４·综述·液体活检在肿瘤转移早期诊断中的应用王梦妍，娄加陶（上海胸科医院，上海交通大学附属胸科医院检验科，上海２０００３０）摘要：液体活检作为一种新技术，具有方便、快捷、非侵入性、可重复性强等优点，其可以对体液中肿瘤相关ＤＮＡ、ＲＮＡ、外泌体及细胞进行检测，对早期检测肿瘤转移、复发具有重要意义。
尽管各种肿瘤分子相关标志物的研究不断深入，近年来对于液体活检技术的探索不断取得新的突破，然而，目前临床医生判断肿瘤患者是否发生转移依然停留在通过原位肿瘤大小和区域淋巴结状态等标准大体估测肿瘤发生转移的风险。
限制液体活检应用于临床的主要因素包括：液体活检的研究进展和临床数据的结合应用非常有限；各种分子标志物的检测和参考区间尚未建立统一标准；缺乏足够状态良好、数据完整、长期随访的样品进行原发和转移肿瘤的比较等。
近年来，随着检测技术的不断更新，对液体活检的研究逐渐深入，对其各项指标的生物学特征及临床意义的研究均取得了较大进展。
关键词：液体活检；肿瘤转移；循环肿瘤细胞；循环肿瘤ＤＮＡ；微小ＲＮＡ中图分类号：Ｒ４４６ 文献标志码：Ａ 肿瘤转移是影响患者预后最直接的危险因素［１］。
传统的肿瘤转移检测金标准———组织活检作为一种侵入性的检查手段，对于年龄较大、病情较重的患者适用性差。
而目前临床应用的许多影像学方法也存在不同程度的缺陷，如１８Ｆ ＮａＦ（一种带有药代动力学性能的ＰＥＴ成像的示踪剂）结合正电子发射计算机断层显像（ｐｏｓｉｔｒｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｔｏｍｏｇｒａｐｈｙＰＥＴ）／电子计算机断层扫描（ｃｏｍｐｕｔｅｄｔｏｍｏｇｒａｈｙ，ＣＴ）对监测肿瘤骨转移非常敏感，但１８Ｆ ＮａＦ会极大地影响患者的治疗效果［２］。
ＰＥＴ试剂———氟化葡萄糖也常用于转移性前列腺癌，且具有较高的预后价值，但其主要用于晚期且很难评估其是否具有足够的敏感性。
肿瘤标志物检测常用方法
肿瘤标志物检测常用方法引言：肿瘤标志物是一种用于早期癌症诊断、疾病监测和治疗反应评价的生物分子。
随着科技的不断进步，肿瘤标志物检测方法也在不断发展。
本文将介绍常用的肿瘤标志物检测方法，包括血清标志物检测、组织标志物检测、基因标志物检测和液体活检。
一、血清标志物检测血清标志物检测是目前最常用的肿瘤标志物检测方法之一。
通过检测血液中特定蛋白质、酶、激素等生物标志物的水平，可以帮助医生判断肿瘤的存在和发展程度。
1. 酶联免疫吸附检测（ELISA）ELISA是一种基于酶的免疫学原理进行的血清标志物检测方法。
它可以通过特异性抗体与待检测标志物结合来实现检测，常用于癌胚抗原（CEA）、前列腺特异性抗原（PSA）等肿瘤标志物的检测。
2. 化学发光免疫分析（CLIA）CLIA是一种利用化学发光原理进行的血清标志物检测方法。
它通过将标志物与酶标记物结合，通过化学反应释放能量，从而实现检测。
CLIA方法的敏感性和特异性相对较高，适用于许多肿瘤标志物的检测。
二、组织标志物检测组织标志物检测是通过取得肿瘤组织样本，对其中的蛋白质、基因等进行分析，以揭示肿瘤发生和发展的机制。
1. 免疫组织化学染色免疫组织化学染色是一种常用的组织标志物检测方法。
它利用特异性抗体与待检测标志物结合，并通过染色反应使标志物在组织切片上显示出颜色，从而实现检测。
免疫组织化学染色可以用于检测HER2、ER、PR等肿瘤相关标志物。
2. 原位杂交原位杂交是一种检测肿瘤细胞中基因异常的方法。
它通过标记探针与待检测基因序列结合，通过显色反应或荧光反应来检测特定基因的存在和表达水平。
原位杂交方法可以用于检测荧光原位杂交（FISH）和银染原位杂交（SISH）等。
三、基因标志物检测基因标志物检测是一种通过检测肿瘤细胞中特定基因的状态来进行预测、诊断和治疗评估的方法。
1. 聚合酶链式反应（PCR）PCR是一种常用的基因标志物检测方法，它可以通过扩增待测基因的DNA片段，从而使其在实验中能够被检测到。
创新的NGS液体活检技术用于检测低频肿瘤突变
创新的NGS液体活检技术用于检测低频肿瘤突变Oncomine cfDNA肺癌研究试剂盒的产品经理Thomas Bittick发表了《创新的NGS液体活检技术用于检测低频肿瘤突变》的主题演讲。
Thomas Bittick是Thermofisher最新开发的Oncomine cfDNA肺癌研究试剂盒的产品经理。
他先介绍了液体活检和实体瘤检测的差异，让大家更加了解在无法获取病人组织样本时，采用液体活检方法也一样能够及时地对病人开展检测，并且是更适合对经过治疗的病人进行预后监控和管理。
由此引出Thermofisher基于NGS Ion半导体高通量测序平台的液体活检解决方案，在2天的时间内即可完成从血浆样本到用药建议报告的完整流程。
这套方案中包含通过磁珠分选的方式从血浆冲提取病人的cfDNA，配合高灵敏度的Oncomine cfDNA肺癌研究试剂盒，在最先进的Chef及S5全自动化测序平台上完成实验部分，最终结果经过Oncomine Knowledgebase数据库的全面解析，可以获得一份和突变信息匹配的目前欧美药监局批准的药物建议和全球正在开展的公开临床实验信息报告。
Thermofisher解决方案不仅仅是便捷的操作和一键式的分析系统，Oncomine cfDNA 肺癌研究试剂盒还是一款高灵敏度高精确度的检测试剂盒。
当cfDNA样本量仅有20ng的情况下，该试剂盒可以达到0.1%的检测下限。
当然，即使仅有1ng的cfDNA样本，也可以同样进行检测，只是限于其中DNA拷贝数的限制，自然不可能出现0.1%的突变。
这款试剂盒可以检测肺癌最常见的11个基因中超过168个的SNV及Indel突变。
由于采取了全新的专利捕获技术，修正了常规PCR中容易引入的扩增错误，针对0.1%的突变，特异性也可以达到98%。
液体活检中最重要的就是结果的准确性。
Thomas给大家详细介绍了在研发这款试剂盒时，我们的研发团队做非常多细致严谨的验证工作。
癌症早期诊断的新进展
癌症早期诊断的新进展早期癌症诊断是预防和治疗癌症的关键。
近年来，科学家们取得了重大突破，开发出许多新进展，用于早期癌症的诊断。
这些新技术包括基因组学、液体活检和人工智能等领域的创新，在改善早期癌症诊断的准确性和效率方面发挥着巨大作用。
一、基因组学：揭示潜在风险基因组学是通过分析个体基因组中的遗传变异来评估个体罹患癌症的风险。
最近的研究表明，某些特定基因突变与特定类型的癌症高度相关。
例如，在乳腺癌中，BRCA1和BRCA2基因被发现与遗传性乳腺癌风险密切相关。
获得个人 DNA 样本并进行测序可以帮助医生了解一个人患上某种类型癌症的风险有多高。
这种信息使得家族史阳性或其他高危群体可以更早地接受筛查和监测。
二、液体活检：非侵入性筛查法液体活检是通过分析体液中的特定蛋白质和DNA标记物来检测肿瘤的存在。
这项技术可以用血液、尿液和唾液等样本来诊断不同类型的癌症，并且相比传统的组织活检更为方便和低创伤。
通过分析循环肿瘤 DNA（ctDNA）和肿瘤相关蛋白质，医生可以在早期阶段侦测到癌症细胞的存在。
一些液体活检方法已经成功地应用于结直肠癌、乳腺癌和肺癌等常见癌症种类的早期筛查。
三、人工智能：加速诊断过程人工智能在医学领域中扮演着越来越重要的角色，尤其是在早期癌症诊断方面。
机器学习算法可以从大量临床数据中学习，并辅助医生做出准确的诊断。
例如，在乳腺X光片解读过程中，计算机辅助诊断系统（CAD）可以帮助医生定位潜在问题区域并提供第二意见，从而改善了早期乳腺癌的检测能力。
此外，人工智能还可用于通过图像分析和数据模式识别来早期筛查其他癌症类型，如胰腺癌和肾脏癌。
四、多模态诊断：综合各种技术方法多模态诊断是将不同的诊断技术结合起来，以提高早期癌症的准确性和敏感性。
通过结合液体活检、基因组学和影像学等方法，医生可以获取更全面的信息，并初步评估患者是否有患某种类型的癌症的风险。
例如，在胃癌筛查中，结合消化道内窥镜、液体活检和基因测序等方法可以提高早期癌症的诊断效果。
液体活检在肿瘤临床精准诊断和预后判断中的应用
外泌 体
外 泌体 是 细 胞 分 泌 的 包 裹 着 Ｄ Ｎ Ａ Ｒ —
液体 活检 的主 要检 测 内容 目前 ， 液体 活检 主要 有 ３个 检测 对象 ： 循 环肿 瘤 细胞 （ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｕ ｍ ｏ ｒ ｃ ｅ ｌ ｌ ， Ｃ Ｔ Ｃ） 、 循 环肿瘤 Ｄ Ｎ Ａ（ ｃ ｉ ｒ － ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｕ ｍ ｏ ｒ ｄ Ｎ Ａ， ｃ ｔ Ｄ Ｎ Ａ） 和外 泌体 （ Ｅ ｘ ｏ ｓ ｏ ｍｅ ） 。
（ ｅ ｐ ｉ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ａ ｌ — ｔ ｏ — ｍ ｅ ｓ ｅ ｎ ｃ ｈ ｙ ｍａ ｌ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｅ ＭＴ ） 相关 。
。
由于外泌体 能 携 带 源 细胞 的膜蛋 白 ， 分 析 外 泌
体 的表 面 分 子抗 原 还 可 以 确 定 肿 瘤 细胞 来 源 ¨ 。
的有 效方 法 。 液体 活检 被评 为 ２ ０ １ ５年 ＭＩ Ｔ十 大科 技 突破 之
一
但ｃ ｔ Ｄ Ｎ Ａ极易 扩增 ， 在极 低 丰 度 的状 态下 也 能被 高
灵 敏度 的 仪 器 检 测 到 。 因而 ｃ ｔ Ｄ Ｎ Ａ的 检 测 更 方 便
直接 ， 比Ｃ Ｔ Ｃ更 具 有 临 床 应 用 价 值 。２ ０ １ ３年 《 Ｔ ｈ ｅ
Ｎ ｅ ｗ Ｅ ｎ ｇ ｌ ａ ｎ ｄ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｍ ｅ ｄ ｉ ｃ ｉ ｎ ｅ ｝ 的一 篇 文章 ， 对３ ０ 名 转移 性乳 腺癌 患 者 的 Ｃ Ｔ Ｃ和 ｃ ｔ Ｄ Ｎ Ａ 进 行 了 比较 型研究 。结 果 表 明 ， ｃ ｔ Ｄ Ｎ Ａ比 Ｃ Ｔ Ｃ能更 好地 反 应肿 瘤 负 荷 。２ ０ １ ４年 ， Ｊ ｏ ｈ ｎ ｓ Ｈ ｏ ｐ ｋ ｉ ｎ ｓ的一 个 研 究 小 组， 对膀 胱癌 、 结 直肠癌 和乳 腺癌 的患者样 本进 行研
临床分析分子生物学技术在临床诊断中的应用
临床分析分子生物学技术在临床诊断中的应用临床分析分子生物学技术作为一种新兴的实验室技术，近年来在临床诊断中得到了广泛的应用。
它以分子水平为基础，通过对基因、蛋白质和其他生物大分子的研究，帮助医生准确诊断和治疗疾病。
本文将从不同方面介绍临床分析分子生物学技术在临床诊断中的应用。
一、基因检测基因检测是目前临床分子生物学技术应用最为广泛的领域之一。
通过对患者体内的基因进行检测，可以帮助医生判断患者是否具有潜在的遗传疾病风险，以及患者对药物的代谢能力。
例如，在癌症的早期筛查中，可以通过检测患者体内的肿瘤相关基因，确定患者是否具有患癌的风险。
另外，在用药过程中，基因检测还可以帮助医生确定患者对某些药物的耐受性，以及药物代谢的程度，从而为合理用药提供依据。
二、蛋白质水平评估蛋白质是构成生物体的重要组成部分，它在细胞的结构和功能中起到关键的作用。
临床分析分子生物学技术可以通过检测患者体内的特定蛋白质水平来评估患者的健康状况。
例如，在糖尿病的诊断中，可以通过检测患者体内的胰岛素水平来判断患者是否患有糖尿病。
另外，在某些肿瘤的诊断中，可以通过检测患者体内的肿瘤标志物来评估肿瘤的发展和治疗效果。
三、液体活检液体活检是一种新兴的临床分子生物学技术，在肿瘤诊断和监测中具有广阔的应用前景。
传统的肿瘤检测通常需要进行组织活检，而液体活检则通过分析患者体液中的肿瘤相关DNA或RNA，来评估肿瘤的存在和发展。
液体活检具有非侵入性、无创伤性等优点，可以提供更准确的诊断结果。
目前，液体活检已经广泛应用于肿瘤早期筛查、肿瘤监测以及肿瘤治疗效果评估等方面。
四、微生物检测临床分析分子生物学技术在微生物检测中的应用也越来越广泛。
传统的微生物检测通常需要进行细菌培养和药敏试验，耗时且结果不稳定。
而临床分析分子生物学技术可以通过检测微生物的DNA或RNA来准确识别和鉴定微生物，从而帮助医生选择合适的抗生素进行治疗。
此外，微生物的药物耐药性也可以通过临床分析分子生物学技术进行检测，为临床治疗提供指导。
肺癌外周血液体活检：如何选择ctcs与ctDNA课件
●: 阳性微滴（ : 靶标分 1） ○: 阴性微滴（ 0） : 子
有限稀释
一个 待分析的PCR反应体系 成千上万个 独立的PCR反应体系
ctcs检测技术
♠目前常见免疫捕获技术（一代技术）
免疫捕获法 依靠抗体与细胞表面特定抗原结合进行分离 只能分离具有特定表面抗原（如EpCAM）的 CTC
滤膜法 依据细胞大小进行分离 全面分离各类型CTC 其他 依据其他特征（如核质比、细胞密度等）进行 分离
ctcs检测技术
CanPatrolTM—技术原理
肺癌外周血液体活检： 如何选择ctcs与ctDNA
肺癌外周血液体活检
“液体活检” 无创肿瘤筛查 方法。 其来源主要分为： 循环肿瘤细胞（circulating tumor cells,CTCs） 循环肿瘤DNA（circulating tumor DNA, ctDNA）
ctcs与ctDNA检测意义
♠
ctDNA检测技术
已知突变位点检测
未知突变位点检测
（突变率> 2%）
（突变率< 2%）
l数字PCR lBEAMing技术 l标记扩增深度测序 （TAM-Seq） l癌症个体化深度测 序 (CAPP-Seq)
敏感度
l全基因组测序 l全外显子测序
lRNA末端平行分析
法 l全基因组甲基化测序
数字PCR
泊松分布 阴性微滴比例推算 起始靶分子的绝对量
优点：可绝对定量，灵敏度可达单个核酸分子，检测限低至0.001%； 缺点：只能检测已知的突变位点，通量低；
临床检验的新兴技术
临床检验的新兴技术随着科学技术的进步和医学领域的不断发展，临床检验的技术也在不断更新和演进。
新兴技术的应用为临床诊断和治疗提供了更准确、快速和可靠的手段。
本文将探讨几种目前被广泛应用的新兴临床检验技术。
一、基因测序技术基因测序是指对个体的基因组进行全面测序分析的技术。
从过去的Sanger测序到现在的高通量测序技术，基因测序的速度和准确性都有了极大的提升。
通过基因测序技术，医生可以对患者的基因组进行全面的分析，包括基因突变、遗传疾病等。
这一技术在临床上的应用已经逐渐渗透到各个领域，如肿瘤基因测序可以为癌症患者个体化治疗提供依据，遗传性疾病的基因分析可以帮助家庭规划，提前预防或治疗可能的遗传疾病。
二、液体活检技术液体活检是指通过检测体液中的肿瘤标志物或DNA，来实现对肿瘤病情的评估和监测。
相比传统的组织活检，液体活检无创且方便，可以通过血液、尿液等常规的体液样本进行检测。
目前最常用的液体活检技术是通过分析循环肿瘤细胞（CTC）和循环肿瘤DNA（ctDNA）来评估肿瘤病情的变化。
这一技术可以用于早期癌症筛查、肿瘤治疗效果的监测以及肿瘤复发的风险评估。
三、微生物组测序技术微生物组是指生物体内所有微生物的基因组群体，包括细菌、真菌、病毒等。
微生物组测序技术可以通过对不同样本（如肠道、皮肤、呼吸道等）中的微生物进行测序分析，帮助医生了解微生物组的结构和功能，从而更好地进行临床诊断和治疗。
例如，通过分析肠道菌群可以了解肠道疾病患者的菌群结构是否紊乱，是否与疾病发展有关，进而指导治疗策略。
微生物组测序技术的应用也拓展到了疫情监测领域，如新型冠状病毒的快速检测和溯源。
四、智能化诊断辅助系统智能化诊断辅助系统是指通过人工智能等技术，对临床检验结果进行快速分析和解读，提供临床医生判断和诊治的建议。
这些系统可以通过大数据分析和机器学习算法，将患者的临床数据和检验结果与医学知识库进行比对，快速生成诊断报告和治疗方案。
智能化诊断辅助系统可以提高临床诊断的准确性和效率，减轻医生工作压力，对于协助临床决策具有重要的意义。
液体活检与结直肠癌系统综述
【摘要】 结直肠癌（colorectal cancer ，CRC ）是全球发病率第三的常见癌症。
近几年精准医疗的兴起，为CRC 早期患者的预后判断、靶向治疗、复发监测及疗效评估带来了一定的助益。
液体活检是精准医疗领域具有变革性的诊断技术，通过非侵入性方式获得体液中携带的肿瘤信息，辅助肿瘤的诊断和治疗。
本文讨论了包括外周血循环肿瘤细胞（circulating tumor cell ，CTC ）和循环肿瘤DNA （circulating tumor DNA ，ctDNA ）在内的液体活检的概念及其在CRC 诊断、治疗和管理中的应用。
【关键词】 循环肿瘤细胞；循环游离DNA ；循环肿瘤DNA ；液体活检；结直肠癌Liquid biopsy and colorectal cancer: a systematic reviewPan Yuting, Fan Runjia, Chen Shiyun, Zhou Qian, Qian Niansong, Dai Guanghai (Department of Oncology, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China)Correspondingauthor:QianNiansong,E-mail:*******************;DaiGuanghai,E-mail:*****************.com 【Abstract 】 Colorectal cancer (CRC) is the third most common cancer in the world. The rise of precision medicine in recent years has brought certain clinical significance for the early prognosis judgment of CRC patients, targeted therapy, recurrence monitoring and efficacy evaluation. Liquid biopsy gaining tumor information in body fluids in a non-invasive manner to assist in the diagnosis and treatment of tumors, it is a revolutionary diagnostic technology in the field of precision medicine. The concept of liquid biopsy, with circulating tumor cells (CTC) and circulating tumor DNA (ctDNA), and their application in the diagnosis, treatment, and management of CRC are discussed in this review. 【Key words 】 Circulating tumor cell; Circulating free DNA; Circulating tumor DNA; Liquid biopsy, Colorectal cancer液体活检与结直肠癌：系统综述潘玉婷，范润佳，陈诗韵，周倩，千年松，戴广海（解放军总医院第一医学中心 肿瘤内科，北京 100853）基金项目：国家老年疾病临床医学研究中心2018年度开放课题立项资助项目（NCRCG-PLAGH-2018002）通信作者：千年松 E-mail ：*******************；戴广海 E-mail ：*****************.com结直肠癌（colorectal cancer ，CRC ）是高度异质性的肿瘤，其发病率和死亡率在各癌种中分别位居第三和第二[1]。
ctDNA应用推动液体活检走向成熟
Liquid biopsies come of age: towards implementation of circulating tumour DNA Nature Review Cancer 概述 1. 基因组学与分子生物学方法的发展极大提升了circulating tumor DNA(ctDNA)的应用潜力，具体不仅表现在科学研究领域，还表现在肿瘤诊疗的液体活检领域； 2. 最新研究证实，ctDNA 对于临床诊断，分子图谱及临床监测等具有临床转化潜力，且目前已经开始向临床应用转化； 3. 目前是评价ctDNA分析方法应用潜力并考虑将其应用于个体化肿瘤诊疗和癌症研究的绝佳时机。 研究背景
该综述系统回顾了ctDNA的研究历史以及取得的相关成绩，全面总结了以ctDNA为代表的“液体活检”在肿瘤诊断、预后、术后残留、复发监测、辅助治疗决策及突变负荷监测等领域中的临床应用。 cfDNA和ctDNA特性 cfDNA在体内循环半衰期很短，从16mins~2.5小时不等，因此能“实时”反映肿瘤负荷情况； cfDNA在约166bp长度表现峰值，被证明可能与核小体关系密切。而ctDNA长度主要集中在134-144bp； 体外实验提示cfDNA可能介导细胞间基因的水平转移；另外，ctDNA被证实可被整合进受体细胞核内DNA中。
cfDNA的主要来源与变异模式 血液中的cfDNA来源多样，主要包含体内各组织细胞凋亡，坏死和分泌作用； cfDNA的主要变异模式包含点突变，拷贝数变化，染色体重排，以及甲基化改变等。 ctDNA分析方法 ctDNA分析方法众多，根据不同关注分析尺度，分别有针对单位点，靶向捕获区域，以及全基因组区域的测序分析技术； 测序过程中会产生较高的错误率，因此通常需要降低背景错误，提高测序深度是一个较为常用解决策略； 临近肿瘤组织的体液或细胞样本，往往比血浆包含浓度更高的肿瘤DNA，因此，可通过检测其他体液来代替或补充血浆的检测结果； 另外，对低含量ctDNA样本的分析敏感性，还可以通过ctDNA与cfDNA长度差异进行实验选择的策略来提高。