肺部活檢是一個侵入性的痛苦過程，對一位80歲的老太太來說尤其如此。但是通過穿刺性檢查，腫瘤學(xué)家Geoffrey Oxnard給患者開出了一種相對應(yīng)的靶向藥物。經(jīng)過治療，患者的腫瘤似乎消失了。

然而，一段時間后，這位80歲的老人又帶著病痛再次來到Oxnard的診所。醫(yī)療診斷表明，癌癥又回來了，而如果要了解癌癥的耐藥性，就需要再做一次肺部穿刺。

但這一次，在美國馬薩諸塞州波士頓達(dá)納法博癌癥中心工作的Oxnard給患者提供了一個新選擇：“我們檢查一下您的血液吧。”他僅僅采集了一些血液樣本，進(jìn)行了“血液活檢”。在不到一天的時間里，他就發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生微量突變的腫瘤DNA，正是這種突變導(dǎo)致腫瘤產(chǎn)生耐藥性。幸運(yùn)的是，有一種靶向治療這種突變的藥物正在進(jìn)行臨床研究。Oxnard設(shè)法讓病人參加了這項研究，使她的病情再次得到緩解。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，部分腫瘤細(xì)胞甚至是整個細(xì)胞會脫離原始腫瘤細(xì)胞，進(jìn)入血液，由此血液活檢應(yīng)運(yùn)而生。通過這種方法，能夠采集血液樣本分析腫瘤DNA的基因特征，從而避免固體腫瘤穿刺活檢方法。

現(xiàn)在，基因組測序技術(shù)的快速發(fā)展已經(jīng)讓這種方法可以被應(yīng)用到臨床。其中主要有三個探索方向：分析循環(huán)的腫瘤DNA、在血液中檢測整個腫瘤細(xì)胞以及捕捉腫瘤釋放的胞外體小囊泡?？茖W(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，血小板或許能夠提供癌癥線索。

科學(xué)家知道，血小板在出血后具有凝血作用，但卻不知道它們還具有超凡的“大食量”。所以當(dāng)Tom Würdinger在荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)醫(yī)學(xué)中心成立實驗室之后，他非常吃驚地觀測到血小板會吞噬含有腫瘤RNA的小分子。如果血小板能夠吸收腫瘤的轉(zhuǎn)錄物，它們就可能提供一種珍貴的診斷技術(shù)，Würdinger想到。

而且，血液活檢還更加快捷、方便，并能將患者的痛苦降到zui低。此外，它們還能讓臨床醫(yī)生密切監(jiān)測腫瘤如何對治療過程產(chǎn)生應(yīng)答，從而預(yù)測癌癥復(fù)發(fā)幾率。長遠(yuǎn)來看，醫(yī)生甚至還能在個人發(fā)現(xiàn)癥狀之前，利用血液活檢在患病初期發(fā)現(xiàn)潛伏的腫瘤細(xì)胞。

自由漂移的DNA

DNA碎片經(jīng)常會流入血液。這種基因“廢棄物”在健康人體內(nèi)也普遍存在，而且可能來自于身體的任何部位。中國香港中文大學(xué)化學(xué)病理學(xué)家盧煜明意識到，如果孕婦的血小板會釋放胎兒的DNA，那么腫瘤可能也會流出DNA。盧煜明由此開啟了無創(chuàng)DNA檢測的先河，通過非侵入性方法，對未出生嬰兒的染色體異常進(jìn)行產(chǎn)前檢測，現(xiàn)在這種方法已經(jīng)廣泛使用。在此過程中，這種檢測方法也產(chǎn)生了未曾料到的信息，一些準(zhǔn)媽媽被檢測出患有癌癥。

隨后，更加的下一代測序方法的到來，則讓通過血液檢測自由流動的腫瘤DNA變得可行，因為這種測序技術(shù)能夠區(qū)別腫瘤基因組序列和常規(guī)DNA序列的差異。此外，數(shù)字聚合酶鏈反應(yīng)（dPCR）也讓研究人員能夠診斷或量化具體的腫瘤DNA大小，即便其在血液中的整體含量僅有0.1%。

“這些是非常敏感的實驗。”紐約大學(xué)蘭貢醫(yī)學(xué)中心皮膚科醫(yī)生David Polsk說，“這是因為它們在實驗室中的作用如此之大，臨床醫(yī)生為它們感到激動。”

當(dāng)前，盡管一些血液檢測正在悄然進(jìn)入市場，但血液活檢仍主要局限于基礎(chǔ)研究以及臨床研究的背景中。加州圣迭戈醫(yī)療診斷公司Pathway Genomics因為直接向消費(fèi)者推廣其血液檢測方法，而在2015年9月遭到美國食藥監(jiān)局（FDA）的嚴(yán)厲批評。該監(jiān)管機(jī)構(gòu)稱，其推出的價值699美元的癌癥截?fù)粼\斷檢測方法，針對的是存在較高癌癥風(fēng)險，但卻仍然健康的人群，而這種技術(shù)尚未得到批準(zhǔn)向消費(fèi)者開放，而且在臨床上尚未獲得足夠證據(jù)。該公司則回應(yīng)稱，這是由醫(yī)生參與的臨床試驗，并未采用直接向消費(fèi)者推廣的模式。

現(xiàn)在，盧煜明正在完成一項有2萬人參與的鼻咽癌檢測項目，這是中國南方地區(qū)一種常見的頭部和頸部癌癥。在2013年的一項研究中，盧煜明的團(tuán)隊對1300個健康人進(jìn)行了檢測，發(fā)現(xiàn)其中3人處于早期癌癥階段。盧煜明很快將報告其研究成果。“我們能夠在癌癥發(fā)病早期發(fā)現(xiàn)其行跡，這是一個了不起的進(jìn)展。”他說。因為95%的患者在這一發(fā)病階段接受治療后都能存活下來。他補(bǔ)充說，現(xiàn)在檢測出的病人已經(jīng)得到了盡快的治療，他們現(xiàn)在生活得很健康。

發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)萌芽

跟蹤患者的循環(huán)DNA還改變了早期診斷癌癥轉(zhuǎn)移的可能性，這種病情往往需要反復(fù)侵入性穿刺活檢。過去幾年，科學(xué)家一直在研究循環(huán)DNA，以此發(fā)現(xiàn)女性經(jīng)過治療后假定已無癌癥的病例的潛在復(fù)發(fā)跡象。“這是早期診斷癌癥轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)所邁出的重要一步。”密歇根大學(xué)衛(wèi)生系腫瘤專家Muneesh Tewari說。

在2015年的一項研究中，對20名乳腺癌患者的血檢揭示了癌癥復(fù)發(fā)的跡象，這比常規(guī)臨床檢測手段診斷時間提前了3年。相關(guān)的生物標(biāo)記是循環(huán)DNA中的染色體重組。這些重組似乎會在癌癥發(fā)展早期出現(xiàn)，科學(xué)家可以利用它們設(shè)計進(jìn)行dPCR測試的引物。

“我們認(rèn)為，循環(huán)腫瘤DNA應(yīng)該是一種分辨乳腺癌復(fù)發(fā)的良好生物標(biāo)記，而這在此前并未得到展示。當(dāng)我們觀察到這一現(xiàn)象時感到非常激動。”瑞典蘭德大學(xué)帶領(lǐng)這項研究的專家Lao Saal說。“如果能夠提前3年發(fā)現(xiàn)癌癥轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)，人們會覺得這樣可能會在臨床治療上帶來*不同的結(jié)果。”

另一項有55名乳腺癌患者參與的研究提前8個月發(fā)現(xiàn)了復(fù)發(fā)癥狀，該研究也利用dPCR對突變進(jìn)行了檢測。“有20%的女性乳腺癌患者zui終會因此死亡。”發(fā)表該成果的英國倫敦癌癥研究中心的Nicholas Turner說，“我們迫切需要對當(dāng)前的診斷方式難以發(fā)揮作用的20%的女性進(jìn)行更多了解。”

血液檢測在臨床治療方面正在找到自己的立足點，當(dāng)前對預(yù)定義基因變化進(jìn)行搜索可能給患者的生命帶來哪些影響尚不清楚，Tewari說。腫瘤耐藥可能來自于今天的檢測手段尚未能覆蓋的變異，因為需要探索下一代測序方式，監(jiān)測所有可行的癌癥變異，Turner說。

分離的細(xì)胞 事實上，自由飄移腫瘤DNA發(fā)現(xiàn)的時間并不長，科學(xué)家在1869年報告稱在血液中發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞。文獻(xiàn)中記錄了40多種設(shè)備可用于分離腫瘤細(xì)胞。長期以來，科學(xué)家一直在探索這個概念，即血液中的腫瘤數(shù)量可能用于評估患者癌癥的攻擊性。

然而，臨床試驗結(jié)果卻令人沮喪。例如，2014年，美國國家癌癥研究所西南腫瘤研究團(tuán)隊發(fā)表的一項研究指出，通過捕獲和計量乳腺癌復(fù)發(fā)者血液中的腫瘤細(xì)胞，很可能找到一些人可能存在的更加具有攻擊性的癌癥分支。然而，盡管對這些女性進(jìn)行了另一輪的化學(xué)療法，卻沒能改善她們的結(jié)果。從這項研究中，人們總結(jié)認(rèn)為，將計量腫瘤細(xì)胞作為預(yù)測方法沒有使用價值，斯坦福大學(xué)臨床腫瘤學(xué)家Stefanie Jeffrey說。但她補(bǔ)充說，這一結(jié)論過于倉促，很可能是其余的治療沒有發(fā)揮作用。然而，美國臨床腫瘤學(xué)會卻并不建議通過計量腫瘤細(xì)胞幫助指導(dǎo)治療。

與單純計量細(xì)胞不同，一種更好的方法是測量腫瘤細(xì)胞的DNA或是RNA，從而提供了解導(dǎo)致患者癌癥基因變異的更多信息。因為分離技術(shù)的發(fā)展，研究人員可以從患者那里得到更多活細(xì)胞，這足以讓他們培養(yǎng)這些細(xì)胞或?qū)⑵湟浦驳叫∈篌w內(nèi)，研究其功能特征。

第三種血液活檢方式指向胞外體。它們是由所有活細(xì)胞留下的小囊泡，其中包括與腫瘤母細(xì)胞相似的囊泡，它們含有DNA、RNA和蛋白質(zhì)。當(dāng)前，這些胞外體很大程度上仍未得到了解，但是基于胞外體的癌癥測試已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化。

每種檢測方式都開啟了了解生物學(xué)及疾病過程的不同窗口，Tewari說?，F(xiàn)在，更加精細(xì)的技術(shù)仍待進(jìn)一步發(fā)展，但是臨床醫(yī)生對于今天血液活檢能夠發(fā)揮的作用仍然非常興奮。“它們在幫助患者獲得正確的療法方面發(fā)揮著強(qiáng)大的作用。”Oxnard說。來源：中國科學(xué)報