Cancer Discovery
提前三年检测癌症信号:血浆游离DNA(mcED)技术的灵敏度评估
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本研究利用前瞻性队列中的血浆样本,评估多癌早检(mcED)技术在癌症临床诊断前3年即可检测到ctDNA的能力,并提供关键灵敏度基准。
文献概述
本文《Detection of cancers three years prior to diagnosis using plasma cell-free DNA》,发表于《Cancer Discovery》杂志,回顾并总结了利用血浆游离DNA进行多癌早检的研究,该研究通过靶向基因测序和全基因组分析,检测到在癌症确诊前三年即可发现循环肿瘤DNA(ctDNA)的存在。研究还提供了ctDNA检测的基准灵敏度,强调了提升检测技术的重要性。
背景知识
近年来,循环肿瘤DNA(ctDNA)已成为癌症早筛的重要生物标志物。尽管多项研究已利用ctDNA开发多癌早检(MCED)技术,其在早期检测中的灵敏度仍受限。本研究利用ARIC队列中前瞻性收集的血浆样本,评估癌症在确诊前三年是否可被检测到,从而提供检测技术所需灵敏度的基准。研究者采用靶向测序和全基因组测序(WGS)技术,结合Duplex sequencing策略,有效排除克隆性造血(CHIP)和胚系变异的干扰,确保检测的特异性。研究还评估了拷贝数变异(CNA)在ctDNA检测中的作用,发现其在部分病例中可有效补充突变检测。该研究为未来MCED技术开发提供了关键的早期检测灵敏度基准,为非干预性前瞻性研究提供了数据支持,有助于优化早筛策略。
研究方法与实验
研究者在ARIC队列中选取了26例癌症患者和26例匹配的健康对照,利用靶向基因测序和全基因组测序(WGS)检测其血浆游离DNA(cfDNA)。在确诊前6个月内的血浆样本(“早期样本”)中,使用包含40个癌驱动基因的靶向panel进行测序,随后对早期样本中检测到ctDNA的参与者,分析其3年前的血浆样本(“非常早期样本”)。进一步采用个性化突变panel对早期样本进行WGS分析,筛选更多肿瘤特异性突变,并在非常早期样本中验证其存在。此外,研究者还评估了低深度WGS在早期样本中的拷贝数异常(aneuploidy)检测能力。
关键结论与观点
研究意义与展望
本研究首次系统评估了ctDNA在癌症确诊前3年的检测能力,并提供了未来mcED技术开发所需的灵敏度基准。研究强调了提高检测技术灵敏度的必要性,以便在早期阶段识别癌症。此外,研究还指出,在前瞻性队列中使用更大量的血浆(如10mL)以及结合突变、甲基化、RNA、蛋白质组等多组学分析,可能提升早期检测的灵敏度,尽管可能会牺牲部分特异性。未来研究应进一步优化检测策略,以提高早期癌症检测的临床实用性。
结语
本研究通过前瞻性血浆样本分析,证实了癌症可在确诊前三年被检测到,并提供了多癌早检技术的灵敏度基准。研究采用靶向测序和全基因组测序策略,有效排除胚系变异和克隆性造血干扰,提高了ctDNA检测的准确性。通过个性化突变panel和低深度拷贝数分析,研究者在早期和非常早期样本中成功识别了癌症相关突变。该研究结果为未来癌症早筛技术的优化提供了重要参考,强调了提升灵敏度和多组学整合的潜力。研究还指出,当前检测技术仍需改进,以实现更高的早期检测率。此外,研究建议采用AI辅助筛选、个性化诊断和非干预性队列验证,以避免假阳性带来的过度诊断问题。本研究为癌症早检技术的发展提供了关键数据支持,也为未来技术优化指明了方向。