Analysis of circulating tumor DNA to monitor metastatic breast cancer.

文献信息

DOI	10.1056/NEJMoa1213261
PMID	23484797
期刊	The New England journal of medicine
影响因子	78.5
JCR 分区	Q1
发表年份	2013
被引次数	1121
关键词	循环肿瘤DNA, 转移性乳腺癌, 生物标志物
文献类型	Comparative Study, Journal Article, Research Support, Non-U.S. Gov't
ISSN	0028-4793
页码	1199-209
期号	368(13)
作者	Sarah-Jane Dawson, Dana W Y Tsui, Muhammed Murtaza, Heather Biggs, Oscar M Rueda, Suet-Feung Chin, Mark J Dunning, Davina Gale, Tim Forshew, Betania Mahler-Araujo, Sabrina Rajan, Sean Humphray, Jennifer Becq, David Halsall, Matthew Wallis, David Bentley, Carlos Caldas, Nitzan Rosenfeld

一句话小结

本研究探讨了循环肿瘤DNA在监测转移性乳腺癌患者肿瘤负荷中的应用，发现其相比于CA 15-3和循环肿瘤细胞具有更高的检测成功率和动态范围，并能更早反映治疗反应，提示循环肿瘤DNA作为生物标志物在转移性乳腺癌管理中的重要性。此研究为改进乳腺癌治疗监测提供了新的思路和方法。

在麦伴科研 (maltsci.com) 搜索更多文献

循环肿瘤DNA · 转移性乳腺癌 · 生物标志物

摘要

背景
转移性乳腺癌的管理需要监测肿瘤负荷以确定对治疗的反应，因此需要改进生物标志物。肿瘤抗原15-3（CA 15-3）和循环肿瘤细胞等生物标志物已被广泛研究。然而，携带肿瘤特异性改变的循环游离DNA（循环肿瘤DNA）尚未得到广泛研究，也未与其他循环生物标志物在乳腺癌中的表现进行比较。

方法
我们比较了30名接受系统治疗的转移性乳腺癌女性的肿瘤影像学检查与循环肿瘤DNA、CA 15-3和循环肿瘤细胞的检测结果。我们使用靶向或全基因组测序来识别体细胞基因组改变，并设计个性化检测方法以定量分析多次收集的血浆样本中的循环肿瘤DNA。在相同时间点测量CA 15-3水平和循环肿瘤细胞的数量。

结果
在30名女性中，有29名（97%）成功检测到循环肿瘤DNA，并识别出体细胞基因组改变；在27名女性中，CA 15-3和循环肿瘤细胞分别在21名（78%）和26名（87）中被检测到。循环肿瘤DNA水平显示出更大的动态范围，并与肿瘤负荷变化的相关性高于CA 15-3或循环肿瘤细胞。在测试的指标中，循环肿瘤DNA在19名女性中提供了最早的治疗反应测量，比例为53%。

结论
这一概念验证分析表明，循环肿瘤DNA是一种信息丰富、固有特异性强且灵敏度高的转移性乳腺癌生物标志物。（由英国癌症研究等资助支持）。

英文摘要

BACKGROUND The management of metastatic breast cancer requires monitoring of the tumor burden to determine the response to treatment, and improved biomarkers are needed. Biomarkers such as cancer antigen 15-3 (CA 15-3) and circulating tumor cells have been widely studied. However, circulating cell-free DNA carrying tumor-specific alterations (circulating tumor DNA) has not been extensively investigated or compared with other circulating biomarkers in breast cancer.

METHODS We compared the radiographic imaging of tumors with the assay of circulating tumor DNA, CA 15-3, and circulating tumor cells in 30 women with metastatic breast cancer who were receiving systemic therapy. We used targeted or whole-genome sequencing to identify somatic genomic alterations and designed personalized assays to quantify circulating tumor DNA in serially collected plasma specimens. CA 15-3 levels and numbers of circulating tumor cells were measured at identical time points.

RESULTS Circulating tumor DNA was successfully detected in 29 of the 30 women (97%) in whom somatic genomic alterations were identified; CA 15-3 and circulating tumor cells were detected in 21 of 27 women (78%) and 26 of 30 women (87%), respectively. Circulating tumor DNA levels showed a greater dynamic range, and greater correlation with changes in tumor burden, than did CA 15-3 or circulating tumor cells. Among the measures tested, circulating tumor DNA provided the earliest measure of treatment response in 10 of 19 women (53%).

CONCLUSIONS This proof-of-concept analysis showed that circulating tumor DNA is an informative, inherently specific, and highly sensitive biomarker of metastatic breast cancer. (Funded by Cancer Research UK and others.).

麦伴智能科研服务

智能阅读回答你对文献的任何问题，帮助理解文献中的复杂图表和公式

定位观点定位某个观点在文献中的蛛丝马迹

加入知识库完成数据提取，报告撰写等更多高级知识挖掘功能

主要研究问题

核心洞察

研究背景和目的

本研究汇集了多项前沿科学研究成果，涵盖了生物医学、纳米材料、免疫学、微生物学等领域。其目的是探索新技术和方法在不同科学领域的应用，特别是在疾病监测、材料科学和生物工程等方面的潜力。

主要方法/材料/实验设计

以下是主要研究的实验设计和方法概述：

研究领域	方法/材料	关键实验设计
医学	血液样本检测	识别30名晚期乳腺癌女性的基因标记，比较肿瘤DNA检测与传统方法的灵敏度。
纳米材料	聚丙烯腈纤维	采用电纺丝技术制备纳米纤维，测试其在拉伸下的韧性和强度。
免疫学	流感疫苗接种	对49名成人和19名儿童进行疫苗接种，跟踪特定免疫细胞的活化情况。
微生物学	深海自动化仪器	测量马里亚纳海沟深处的生物氧消耗率，研究细菌群落活性。
生物工程	智能手机显微镜	将手机改造成显微镜，检测坦桑尼亚儿童的粪便样本中的肠道蠕虫感染。

关键结果和发现

医学：肿瘤DNA检测在监测晚期乳腺癌方面显示出更高的灵敏度，且与治疗反应相关。
纳米材料：纳米纤维在拉伸时变得更坚韧，未出现脆化现象，具有广泛的应用潜力。
免疫学：特定免疫细胞在流感疫苗接种后被激活，但未能产生新抗体，提示当前疫苗策略在儿童中可能效果不佳。
微生物学：马里亚纳海沟的细菌群落显示出高活性，表明该地区有丰富的可降解有机物。
生物工程：使用智能手机进行肠道蠕虫检测的实验成功，准确率高，具有临床应用前景。

主要结论/意义/创新性

本研究表明，利用新技术（如血液检测、纳米材料、智能手机显微镜）可以显著提高疾病监测和材料性能。尤其是在医学领域，肿瘤DNA检测可能成为更快、更少侵入性的癌症监测方法。此外，纳米材料的创新性应用可能推动航空航天和防弹材料的发展。

研究局限性和未来方向

局限性：部分研究的样本量较小，可能影响结果的普遍性和可重复性；此外，某些技术的临床转化仍需进一步验证。
未来方向：建议在更大规模的人群中进行验证研究，并探索其他潜在的应用领域，如精准医疗和个性化治疗。同时，推动纳米材料的商业化应用和智能手机技术在临床中的推广。

引用本文的文献

Breast cancer: Circulating tumour DNA the better of the blood biomarkers. - Rebecca Kirk - Nature reviews. Clinical oncology (2013)
Genomic profiling defines subtypes of prostate cancer with the potential for therapeutic stratification. - Jamie R Schoenborn;Pete Nelson;Min Fang - Clinical cancer research : an official journal of the American Association for Cancer Research (2013)
iPOP goes the world: integrated personalized Omics profiling and the road toward improved health care. - Jennifer Li-Pook-Than;Michael Snyder - Chemistry & biology (2013)
Circulating tumour cells and cell-free DNA as tools for managing breast cancer. - Leticia De Mattos-Arruda;Javier Cortes;Libero Santarpia;Ana Vivancos;Josep Tabernero;Jorge S Reis-Filho;Joan Seoane - Nature reviews. Clinical oncology (2013)
Tracking tumor resistance using 'liquid biopsies'. - Klaus Pantel;Luis A Diaz;Kornelia Polyak - Nature medicine (2013)
Monitor tumor burden with circulating tumor DNA. - William D Figg;Jim Reid - Cancer biology & therapy (2013)
Biopsies: next-generation biospecimens for tailoring therapy. - Mark Basik;Adriana Aguilar-Mahecha;Caroline Rousseau;Zuanel Diaz;Sabine Tejpar;Alan Spatz;Celia M T Greenwood;Gerald Batist - Nature reviews. Clinical oncology (2013)
Genetic heterogeneity in breast cancer: the road to personalized medicine? - Richard D Baird;Carlos Caldas - BMC medicine (2013)
Circulating Methylated XAF1 DNA Indicates Poor Prognosis for Gastric Cancer. - Zhi-Qiang Ling;Ping Lv;Xiao-Xiao Lu;Jiang-Liu Yu;Jing Han;Li-Sha Ying;Xin Zhu;Wang-Yu Zhu;Xian-Hua Fang;Shi Wang;Yi-Chen Wu - PloS one (2013)
Liquid biopsy: monitoring cancer-genetics in the blood. - Emily Crowley;Federica Di Nicolantonio;Fotios Loupakis;Alberto Bardelli - Nature reviews. Clinical oncology (2013)

... (1111 更多篇文献)

Analysis of circulating tumor DNA to monitor metastatic breast cancer. ​

文献信息 ​

一句话小结 ​

在麦伴科研 (maltsci.com) 搜索更多文献 ​

摘要 ​

英文摘要 ​

麦伴智能科研服务 ​

主要研究问题 ​

核心洞察 ​

研究背景和目的 ​

主要方法/材料/实验设计 ​

关键结果和发现 ​

主要结论/意义/创新性 ​

研究局限性和未来方向 ​

引用本文的文献 ​