リキッドバイオプシーと循環バイオマーカー

リキッドバイオプシーは、血液やその他の体液中に放出されたバイオマーカー（最も顕著なのは無細胞DNAおよび循環腫瘍DNA）を分析し、組織を直接採取することなく分子情報を取得する手法である。これは、分子病理学の増幅、シーケンシング、定量ツールを、血漿中に循環する微量の核酸に適用する。

Definition

リキッドバイオプシーとは、固形組織検体からではなく、血液または他の体液から採取された、腫瘍または疾患由来の分子物質、特に循環無細胞核酸の分析である。

Scope

このトピックは、循環無細胞DNAおよび循環腫瘍DNAの分析、関連する循環バイオマーカー、および大量の正常なバックグラウンドに対して稀な標的分子を検出するという分析上の課題を扱う。これは、臨床検査や治療ガイダンスとしてではなく、方法論的な参考資料として提示される。

Key concepts

• 無細胞DNA (cfDNA)
• 循環腫瘍DNA (ctDNA)
• 血漿サンプリングと前分析処理
• バックグラウンドに対する稀なアレル検出
• 腫瘍分画と経時的動態
• 低侵襲分子プロファイリング

Mechanisms

死滅した細胞は短いDNA断片を血流中に放出し、がん患者におけるこの無細胞DNAの一部は腫瘍細胞に由来し、腫瘍特異的な変異（循環腫瘍DNA）を保有する。リキッドバイオプシーは、この物質を血漿から分離し、高感度な増幅およびシーケンシング法を用いて、大量の正常DNAのバックグラウンドに対して稀な変異断片を検出し、疾患の動態の指標として時間の経過とともにその存在量を追跡する（Diehl et al., 2008; Heitzer et al., 2015）。シグナルはしばしば全無細胞DNAのごく一部であるため、信頼性の高い検出には、慎重なサンプル処理とエラー抑制戦略が不可欠である（Wan et al., 2017）。

Clinical relevance

リキッドバイオプシーは、分子情報を取得し、時間の経過に伴う変化をモニタリングするための低侵襲的な方法を提供する。この項目では、分析原理を参考として記述しており、これらの検査をいつ使用すべきか、または個々の患者ケアにおいてその結果にどのように対応すべきかについてのガイダンスは提供しない。

Evidence & guidelines

この分野は、循環変異DNAが腫瘍の動態を反映することを示す一次研究（Diehl et al., 2008）や、循環腫瘍DNAの方法論と応用を調査したレビュー（Heitzer et al., 2015; Wan et al., 2017; Corcoran & Chabner, 2018）によって裏付けられている。詳細な分析バリデーションと報告に関する推奨事項は、これらのレビューで参照されている専門家によるコンセンサス文書で扱われている。

History

血液中の無細胞DNAは20世紀半ばに初めて記述されたが、その診断上の可能性が実用的になったのは、十分に高感度な増幅およびシーケンシング法が登場してからである。循環変異DNAが腫瘍量を追跡することを示す実証（Diehl et al., 2008）が現代のこの分野を活性化させ、その後のレビューはより広範な応用への成熟を記録した（Heitzer et al., 2015; Wan et al., 2017; Corcoran & Chabner, 2018）。

Key figures

• Frank Diehl
• Nitzan Rosenfeld
• Ellen Heitzer

Seminal works

• diehl-2008
• heitzer-2015
• wan-2017

Frequently asked questions

循環腫瘍DNAとは何ですか？

血液中の無細胞DNAのうち、腫瘍細胞に由来し、腫瘍特異的な遺伝子変異を保有する部分であり、血液サンプルから腫瘍の分子特性を調べることが可能になります。

循環腫瘍DNAの検出が技術的に難しいのはなぜですか？

腫瘍由来の断片は、全無細胞DNAのごく一部であることが多いため、稀な変異分子を確実に検出するには、高感度な増幅およびシーケンシング法、慎重なサンプル処理、およびエラー抑制が必要です。