循環腫瘤基因（循環腫瘤DNA），即ctDNA（ circulating tumor DNA），是指腫瘤細胞體細胞DNA經脫落或者當細胞凋亡後釋放進入循環系統，是一種特徵性的腫瘤生物標記。通過ctDNA檢測，能夠檢出血液中的腫瘤蹤跡。
基本介紹
- 中文名：循環腫瘤基因
- 外文名：circulating tumor DNA
- 功能：特徵性的腫瘤生物標記
- 套用：Ultra-Early Tumor Screening
概念
循環腫瘤基因（循環腫瘤DNA），即ctDNA（circulating tumor DNA），是指腫瘤細胞體細胞DNA經脫落或者當細胞凋亡後釋放進入循環系統，是一種特徵性的腫瘤生物標記。通過ctDNA檢測，能夠檢出血液中的腫瘤蹤跡。
循環腫瘤DNA是一種無細胞狀態的胞外DNA，存在於血液、滑膜液和腦脊液等體液中，其主要是由單鏈或雙鏈DNA以及單鏈與雙鏈DNA的混合物組成，以DNA蛋白質複合物或游離DNA兩種形式存在。它是一種具備廣泛套用前景、高敏感性、高特異性的腫瘤標誌物，且適用於多種腫瘤。與蛋白類標記物相比，ctDNA 檢測很少出現假陽性，因為 ctDNA來自腫瘤細胞基因組突變。另外，ctDNA 半衰期短，能準確反映腫瘤當前情況。
研究歷程
早在1947年，比DNA雙螺旋結構發現還早6年的時候，Mandel和Metais就發現血漿中存在游離的核酸分子；1977年，Leon等人發現，腫瘤患者的血漿游離DNA水平要明顯高於健康人群。之後研究者在腫瘤患者的血漿和血清中檢測到了癌基因突變，並且與原發腫瘤相一致。發現癌症患者的循環 DNA，17 年後人們發現這種攜帶了突變信息的循環DNA是腫瘤的標誌。人們逐漸明白，cfDNA中 攜帶腫瘤特有突變的那一小部分DNA，確確實實是由腫瘤細胞釋放出來的，ctDNA的研究與腫瘤關聯起來。
2007 年，美國約翰霍普金斯大學 Bert Vogelstein 和 Kenneth Kinzler 對 18 名腸癌患者的 ctDNA 進行了跟蹤。研究顯示，術後仍檢測到 ctDNA 的患者，基本上都出現了復發，而術後未檢測到 ctDNA 的患者，腸癌無復發。
臨床意義
ctDNA就像是腫瘤細胞留在血液中的指紋，讓我們有可能僅僅憑藉一管血，就可以追查癌症的真兇，分析它的各項特徵，從而為消滅這個兇手提供不可或缺的信 息。在幾乎所有種類的癌症中，都檢測到了ctDNA所帶有的標誌性突變，並且腫瘤越晚期，病情越嚴重，腫瘤的惡性程度越高， ctDNA特有突變的頻率就越高。
一項針對15種癌症進行的ctDNA測序研究顯示，分別有47%，55%，69%，82%的I-IV期癌症病人中能檢測 到高於一定頻率的ctDNA突變；而另一項使用更高靈敏度測序技術的研究則表示，對於II期以上的病人，均能100%檢測到突變。ctDNA來自腫瘤細胞的體細胞突變，不同於遺傳突變的是其存在於體內每個細胞。因此，ctDNA是一種特徵性的腫瘤生物標記物，並且還可以被定性、定量和追蹤。
前景展望
循環腫瘤DNA作為一種新的腫瘤標誌物，將在腫瘤的診斷、治療及預後檢測等方面發揮重要作用，尤其對於一些不具有典型臨床症狀、檢查無特異性和診斷困難的腫瘤，可避免複雜的、具有創傷性的活檢。隨著基因測序的飛速發展，目前，已能在血液中對其進行檢測並計數。ctDNA基因測序對於發現早期或癌前階段腫瘤蹤跡具有重要意義，為腫瘤的治療提供時機，基於ctDNA的超早期腫瘤基因檢測（Ultra-EarlyTumorScreening，U-ets）將是未來腫瘤疾病預防、治療的研究和發展方向。
