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【CMGH】无细胞或循环肿瘤DNA的液体活检在肝细胞癌管理中的应用（上篇）

2022年05月25日

编译：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

肝癌（尤其是肝细胞癌，HCC）是世界范围内的一种致命癌症，往往在治疗方案非常有限的晚期才被发现。这推动了早期检测HCC的技术和平台的发展。近年来，液体活检提供了一种无创检测癌症的手段，通过检测血浆循环肿瘤DNA（ctDNA），以非侵入性的方式检测HCC的存在。

近日，Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology杂志发表了一篇综述，这篇综述讨论了ctDNA的分子特征及其在HCC中的各种分子图谱，以及在HCC的检测和诊断、预后、药物治疗指导和疾病监测方面，ctDNA在HCC的临床管理中的应用。

前言

肝细胞癌（HCC）是一种世界范围内流行的致命性癌症，外科手术切除是主要的治愈性疗法，但即使在手术后其复发率也很高。因此，早期检测不仅有利于更好的临床管理，对复发监测、识别相关的分子靶向药物和预测患者的药物反应也很重要。

循环无细胞DNA（cfDNA）和循环肿瘤DNA（ctDNA）是血液中循环DNA的无创液体活检策略。它依靠检测内在的分子特性来区分源自肿瘤细胞的特定DNA（即ctDNA）。ctDNA应该与它们的肿瘤来源有相同的分子改变，这使得ctDNA成为组织活检的理想替代品。这篇综述总结了有关ctDNA特征、检测方法、遗传变异概况及其在HCC中的临床应用的最新信息，展示在HCC的临床管理中采用液体活检的概况。

ctDNA的分子特征及检测技术

ctDNA是由坏死或凋亡的肿瘤细胞释放的大约120bp的短DNA片段。由于来自肿瘤细胞的cfDNA（即ctDNA）只占血液中cfDNA总量的1%以下，且很难将ctDNA与正常细胞释放的cfDNA区分开来，这使得ctDNA的临床应用变得复杂。目前，主要通过二代测序（NGS）方法从ctDNA中提取肿瘤特异性遗传改变信息，其中经常使用的方法包括全基因组测序、全外显子组测序和目标面板测序。除此之外，检测ctDNA中肿瘤特异性基因改变的方法还包括液滴数字聚合酶链反应（PCR）和定量实时PCR，这些方法相对更便宜和方便，但需要事先了解已知的肿瘤特异性基因改变才能检测，而且产量相对较低（表1）。

表1. HCC中ctDNA检测技术简要总结

HCC中ctDNA的分子图谱

遗传和表观遗传畸变被认为是驱动HCC发生、发展和转移的重要因素。HCC的ctDNA中的分子改变主要包括以下几种（表2）。

表2. 关于HCC中各种类型ctDNA分子图谱的研究摘要

SNVs

在HCC患者的血浆中，SNVs可以在HCC患者中以不同的比例被检测到，这可能与所检查的靶基因小组的大小和他们的治疗状态有关。通过分析最近对HCC的cfDNA研究（图1A），最常改变的基因通路包括PI3K/AKT/mTOR信号通路（PTEN, PIK3CA, KRAS, NF1, TSC2），Wnt/b-catenin信号通路（CTNNB1, AXIN1, APC），p53/细胞周期通路（TP53, ATM, RB1, CDKN2A）及染色质重塑（ARID2, ARID1A, NCOR1）。 TP53和CTNNB1是最频繁突变的两个。

图1. 过往HCC研究中SNVs和CNVs的遗传畸变总结

CNVs

CNVs是由基因组不稳定引起的较大范围的结构变异（扩增或缺失），通常影响特定的染色体或染色体片段。在染色体水平上，经常检测到1q和8q的扩增，而1p、4q和8p的缺失也很常见（图1B）。基因水平上，CDK6、EGFR、MYC原癌基因、bHLH转录因子、BRAF和CCNE1的扩增常被报道。由于HCC患者的血液中只有少量的ctDNA，这限制了对cfDNA中CNVs的检测。与SNV相比，CNV通常会影响基因组的较大部分，所以拷贝数分析和改变的检测通常是在相对较大的范围内进行和评估。

甲基化

SEPTIN是一种与三磷酸鸟苷结合的蛋白，参与细胞分裂、细胞骨架组织和膜重塑过程。cfDNA中的SEPTIN9甲基化已被证明可以作为HCC诊断的无创和有效指标。Wen等人发现RGS10、ST8SIA6、RUNX2和VIM这4个基因在HCC中高甲基化，可以在临床上应用于HCC检测。另一方面， UBE2Q1基因启动子的低甲基化是HBV相关HCC的一个前瞻性生物标志物。

优选末端图案或坐标

DNA分子中的首选末端是指基因组中的某些碱基位置（坐标）或DNA片段末端的特定碱基组成（图案）。Jiang等人通过比较HCC和慢性HBV患者cfDNA末端坐标谱，确定了肿瘤相关的和非肿瘤相关的首选末端坐标。血浆中携带的、与肿瘤相关的DNA末端明显短于非肿瘤相关的DNA，且肿瘤与非肿瘤相关的cfDNA优先端比例与肿瘤DNA浓度呈正相关。此外，在HCC患者中存在一种特定的4-mer末端图案，与肺肿瘤患者相比他们血浆中DNA图案CCCA的丰度较低。

HBV整合

在HCC患者的cfDNA中检测到的经常性整合基因包括TERT、KMT2B、MLL4和CCNA2。常见HBV整合到TERT启动子中，其频率为36.4%。此外， HCC患者cfDNA中HBV整合事件的数量与ctDNA浓度相关。由HBV整合到人类基因组产生的病毒-宿主嵌合体DNA的血浆水平与肿瘤大小呈正相关。因此，在cfDNA中检测到的HBV整合可能是一种循环生物标志物，用于肿瘤切除前的预后预测，以及监测切除后的残留或复发肿瘤。

线粒体DNA

线粒体DNA（mtDNA）的突变与HCC有关，无创检测血浆循环无细胞mtDNA（ccf-mtDNA）可能为寻找检测HCC的肿瘤生物标志物提供了潜在的工具。有研究发现在HCC患者血浆样本中发现了HCC特有的mtDNA突变。

（未完待续中......）

参考文献

Lyu X, Tsui Y M, Ho D W H, et al. Liquid biopsy using cell-free or circulating tumor DNA in the management of hepatocellular carcinoma[J]. Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology, 2022.

责任编辑：肿瘤资讯-Bree
排版编辑：肿瘤资讯-Bree

2022年05月26日

袁素娟

复旦大学附属金山医院 | 肿瘤科

液体活检提供了一种无创检测癌症的手段，通过检测血浆循环肿瘤DNA（ctDNA），以非侵入性的方式检测HCC的存在。

2022年05月25日

李孝楼

福建医科大学孟超肝胆医院 | 肿瘤内科

遗传和表观遗传畸变被认为是驱动HCC发生、发展和转移的重要因素。

2022年05月25日

李孝楼

福建医科大学孟超肝胆医院 | 肿瘤内科

遗传和表观遗传畸变被认为是驱动HCC发生、发展和转移的重要因素。