广泛研究所的科学家团队，达娜 - 前癌症研究所和马萨诸塞州的综合癌症研究所和马萨诸塞州综合医院已经开发出一种新的方法，使癌症的“血液活检”更有效地监测肿瘤来自血样的DNA。
在自然通信中报告，该团队表明，使用全外壳测序可以在血液样品中检测到近90％的肿瘤遗传特征，并且该方法可以有效地应用于高达49％的晚期癌症的患者 - 一个数字随着测序的可能性增加变得更便宜。这种缺乏侵袭性肿瘤抽样，可以为癌症的基因组提供窗口，具有一系列潜在的应用。
“我们的终极希望是使用血液活检来彻底搜索和表征甚至是肿瘤最小的残余，”广泛研究所的纸张和集团领导者副第一作者解释说，他领导血液活检队。“并且，随着肿瘤在癌症的更先进的阶段发展，显影性或转移性，我们可能可以访问可能在决定该患者的疗法方面可以枢转的时间点。”
这种检测和分析来自患者血液样本的癌症DNA的能力是侵入手术活组织检查的有希望的替代品，这可能是困难的，痛苦和昂贵的 - 特别是当肿瘤出现在挑战进入的地方时。
血液活组织检查（也称为液体活检）是准备克服许多这些问题。他们有可能允许医生实时跟踪疾病和治疗的进展，并帮助研究人员了解肿瘤如何抵抗抗衡性的抗衡性。
了解癌症而无需侵入手术
体内的细胞，包括肿瘤细胞，当它们死亡时，定期将DNA的碎片排出到血液中。患有血液活组织检查，临床医生从血液抽取收集这种“无细胞”DNA，然后检测并全面地剖开来自癌细胞的片段。跟踪这些数据可以使患者对治疗的反应和其他临床重要特征进行癌症复发，以及所有来自血液样本的癌症复发。
血液活检的研究和开发竞技场由学术和工业参与者经常光顾，但通过可扩展的全面排序，由Adalsteinsson和同事Gavin Ha，Sam Freeman，Matthew Meyerson，J. Christopher Love和Gad Getz的团队以一种新的和创新的方向夺走该领域。爱是一个广泛的副委员，麻省理工学院的化学工程副教授以及麻省理工学院综合癌症研究所的科赫型梭科学研究所
从DNA片段编译整个外壳目前需要至少10％的肿瘤DNA在血液样品中，但血液中的肿瘤DNA的差异可以从患者狂热地变化。由于这种变化，该团队首先需要一种无偏见的方法，用于检测和测量癌症DNA水平的方法，然后在尝试全外测序之前。
在整个领域，许多血检方法通过筛选癌症相关基因中的突变来检测肿瘤DNA，但是这种靶向测序未在没有那些突变的情况下丧生。
CO-First Author HA，在广泛的研究所和DANA-FARBER癌症研究所（DFCI）的博士后，LED开发了一个叫做察科的工具，可以分析癌症基因组中几乎普及的DNA片段，结果捕获癌症具有已知和未知的突变。HA专注于检测癌细胞中具有较少或更大拷贝的DNA的延伸，与健康细胞相反。
研究小组在DFCI的520个转移性乳腺或前列腺癌患者预期收集的1,439名血液样本上的研究小组（血液样本）（由医疗肿瘤学家Atish Choudhury，Daniel Stover，Heather Parsons，Nikhil Wagle和同事们）。
使用这种方法，研究人员发现，在33至49％的转移性乳腺癌和前列腺癌患者中，根据检查一个或多个血液样本，肿瘤DNA在其血液中占无细胞DNA的10％ - 足以使无细胞DNA的全面测序可行。
然后，为了确定无细胞肿瘤DNA的该测序可以提供与组织活组织检查的癌症遗传学相同水平的脑遗传学，该团队将手术获得的肿瘤活组织检查与来自无细胞DNA的全外末端测序收集的数据相比一组41名患者。研究人员发现，来自血液全末端测序和组织活组织检查的遗传数据在许多遗传特征中显着匹配，例如克隆躯体突变（88％匹配）和拷贝数改变（80％匹配）。
这些结果支持从血液样品的无细胞DNA全面测序，作为许多患者的转移性肿瘤活检测序的潜在替代品。
“我们的研究表明，我们可以从血液中可靠地获得癌症全面的全面癌症;它反映了匹配的肿瘤活组织检查;并且可以为转移性癌症的大部分患者进行，“Adalsteinsson说，在加入广泛的研究所之前，在Love的实验室中是一个博士后的博士。“这种验证表明，我们可以使用血液活组织检查在转移性癌症患者中进行疾病的大规模基因组特征。”
“它在Massachusetts综合医院癌症综合医院癌症的广泛和副教授的癌症基因组计算分析集团癌症基因组计算分析集团的大量研究中解锁了我们无法做到的大量研究的潜力。中心和病理部。“该技术将允许我们跟踪癌症的动态，了解耐药性的演变，或通过手术活组织检查不可能的方式发展耐药性或转移状态的发展。”
新研究改善了血液活检的分析管道，并允许其在膨胀量表中进行。研究人员正在积极地将其工作施加到数千名患有转移性癌症的患者，否则可能没有肿瘤活检。
“通过这项工作，我们现在拥有血浆中肿瘤DNA精确测量和质量控制的框架，使得血液活检的基因组分析能够高的技术准确性，”DFCI的广泛和病理学教授的迈耶森解释道和哈佛医学院。
方法已经与癌症研究患者一起使用
在团队的成功之后，ICHORCNA和随后的细胞DNA的全外末端测序已被纳入与广义研究所基因组学平台的合作中，以便能够在规模上从血液样品中综合映射转移性和耐药性肿瘤。这种方法也已经一直综合了广泛的患者的巨大患者研究努力，包括转移性乳腺癌（MBC）项目，患者的外展努力收集唾液和组织样品 - 现在血液样本 - 从转移性乳腺癌患者捐赠DNA测序进一步治疗研究。在Agiosarcoma项目和即将到来的转移性前列腺癌项目中，正在进行掺入血液活检的类似努力。
“我们很兴奋地使用血液活检以了解转移性乳腺癌，耐药性和肿瘤的进化，并获得可能没有从转移活检的可用组织的患者的转移性环境的快照，”助理尼克尔·鲍尔斯说广泛研究所的成员，DFCI癌症精密药物中心副主任，以及MBC项目的领导者。“随着血液活检团队的最新成绩，很明显，这项技术已达到我们纳入转移性乳腺癌项目的正确点。”
进行大规模血液活检的手段可以允许研究人员和临床医生轻松地访问癌症基因组，令人兴奋的含义对于医生监测治疗的反应，观察再次发生，以及更多。经常和非侵略性地监测癌症及其治疗的能力可以改变临床试验，增加临床医生了解转移性癌症的分辨率，并可能增加质量精确药物方法的可及性。
“使用无细胞DNA跟踪癌症不是一个新的想法，但我们正在开发工具，了解我们如何更好地获得这些类型的分析资格，我们正在以一种允许我们寻找的方式来实现广泛的基因组，“爱说。“我们已经建立了质量指标，以确保这项技术为每年成千上万的患者和样品进行成本效益和可扩展。”
本研究由Gerstner Family Foundation，Janssen Pharmaceuticals，Inc。和来自国家癌症研究所的Koch Institute支持（核心）授予的资助。
出版物：Viktor Adalsteinsson，等人，“无细胞DNA的可扩展全外膜测序显示出与转移性肿瘤的高一致性，”自然通信8，物品编号：1324（2017）DOI：10.1038 / S41467-017-00965-y
