Sinh thiết lỏng và các dấu ấn sinh học lưu hành

Sinh thiết lỏng phân tích các dấu ấn sinh học được giải phóng vào máu và các dịch cơ thể khác — nổi bật nhất là DNA tự do và DNA khối u lưu hành — để thu thập thông tin phân tử mà không cần lấy mẫu mô trực tiếp. Nó áp dụng các công cụ khuếch đại, giải trình tự và định lượng của bệnh học phân tử cho một lượng nhỏ axit nucleic lưu hành trong huyết tương.

Definition

Sinh thiết lỏng là việc phân tích vật liệu phân tử có nguồn gốc từ khối u hoặc bệnh, đặc biệt là các axit nucleic tự do lưu hành, được lấy mẫu từ máu hoặc các dịch cơ thể khác thay vì từ mẫu mô rắn.

Scope

Chủ đề này bao gồm việc phân tích DNA tự do lưu hành và DNA khối u lưu hành, cùng với các dấu ấn sinh học lưu hành liên quan, và thách thức phân tích trong việc phát hiện các phân tử mục tiêu hiếm gặp trên nền tảng bình thường lớn. Nó được trình bày như tài liệu tham khảo về phương pháp luận, không phải là hướng dẫn xét nghiệm hoặc điều trị lâm sàng.

Key concepts

• DNA tự do (cfDNA)
• DNA khối u lưu hành (ctDNA)
• Lấy mẫu huyết tương và xử lý trước phân tích
• Phát hiện alen hiếm trên nền
• Phần khối u và động lực học theo thời gian
• Hồ sơ phân tử ít xâm lấn

Mechanisms

Các tế bào chết giải phóng các đoạn DNA ngắn vào máu, và một phần DNA tự do này ở bệnh nhân ung thư có nguồn gốc từ các tế bào khối u và mang các đột biến đặc hiệu khối u (DNA khối u lưu hành). Sinh thiết lỏng phân lập vật liệu này từ huyết tương và sử dụng các phương pháp khuếch đại và giải trình tự có độ nhạy cao để phát hiện các đoạn đột biến hiếm gặp trên nền DNA bình thường lớn, và để theo dõi sự phong phú của chúng theo thời gian như một thước đo động lực học của bệnh (Diehl et al., 2008; Heitzer et al., 2015). Bởi vì tín hiệu thường chỉ là một phần rất nhỏ của tổng số DNA tự do, việc xử lý mẫu cẩn thận và các chiến lược ngăn chặn lỗi là rất quan trọng để phát hiện đáng tin cậy (Wan et al., 2017).

Clinical relevance

Sinh thiết lỏng cung cấp một phương pháp ít xâm lấn để thu thập thông tin phân tử và theo dõi những thay đổi theo thời gian. Mục này mô tả các nguyên tắc phân tích như một tài liệu tham khảo; nó không cung cấp hướng dẫn về thời điểm sử dụng các xét nghiệm như vậy hoặc cách hành động dựa trên kết quả của chúng trong việc chăm sóc bệnh nhân cá nhân.

Evidence & guidelines

Lĩnh vực này được hỗ trợ bởi các nghiên cứu ban đầu chứng minh rằng DNA đột biến lưu hành phản ánh động lực học của khối u (Diehl et al., 2008) và bởi các bài đánh giá khảo sát phương pháp luận và ứng dụng của DNA khối u lưu hành (Heitzer et al., 2015; Wan et al., 2017; Corcoran & Chabner, 2018). Các khuyến nghị chi tiết về xác nhận phân tích và báo cáo được đề cập trong các tài liệu đồng thuận chuyên môn được tham chiếu bởi các bài đánh giá này.

History

DNA tự do trong máu lần đầu tiên được mô tả vào giữa thế kỷ XX, nhưng tiềm năng chẩn đoán của nó chỉ trở nên khả thi khi các phương pháp khuếch đại và giải trình tự đủ nhạy ra đời. Các bằng chứng cho thấy DNA đột biến lưu hành theo dõi gánh nặng khối u (Diehl et al., 2008) đã thúc đẩy lĩnh vực hiện đại, và các bài đánh giá sau đó đã vạch ra sự trưởng thành của nó hướng tới ứng dụng rộng rãi hơn (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

DNA khối u lưu hành là gì?

Đó là phần DNA tự do trong máu có nguồn gốc từ các tế bào khối u và mang các thay đổi di truyền đặc hiệu khối u, cho phép kiểm tra các đặc điểm phân tử của khối u từ mẫu máu.

Tại sao việc phát hiện DNA khối u lưu hành lại đòi hỏi kỹ thuật cao?

Các đoạn có nguồn gốc từ khối u thường chỉ là một phần rất nhỏ của tổng số DNA tự do, vì vậy cần có các phương pháp khuếch đại và giải trình tự có độ nhạy cao, xử lý mẫu cẩn thận và ngăn chặn lỗi để phát hiện các phân tử đột biến hiếm một cách đáng tin cậy.