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Circulating tumor DNA as a liquid biopsy for cancer.
文献信息
| DOI | 10.1373/clinchem.2014.222679 |
|---|---|
| PMID | 25388429 |
| 期刊 | Clinical chemistry |
| 影响因子 | 6.3 |
| JCR 分区 | Q1 |
| 发表年份 | 2015 |
| 被引次数 | 351 |
| 关键词 | 循环肿瘤DNA, 液体活检, 生物标志物, 基因组分析 |
| 文献类型 | Journal Article, Review |
| ISSN | 0009-9147 |
| 页码 | 112-23 |
| 期号 | 61(1) |
| 作者 | Ellen Heitzer, Peter Ulz, Jochen B Geigl |
一句话小结
本综述探讨了循环肿瘤DNA（ctDNA）作为液体活检在癌症诊断、预后及预测中的潜力，指出其可为肿瘤基因组提供非侵入性替代指标，克服传统病理取样的局限。然而，尽管ctDNA分析前景广阔，仍需标准化预分析和分析程序，以验证其在临床应用中的有效性。
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循环肿瘤DNA · 液体活检 · 生物标志物 · 基因组分析
摘要
背景
靶向治疗在过去十年中显著改变了癌症的治疗方式。然而，几乎所有肿瘤都因肿瘤异质性、克隆进化和选择压力而获得对全身治疗的耐药性。尽管基因分型是目前用于临床决策的主要肿瘤分类方法，但肿瘤组织仅能提供一个快照，且往往难以获取。为了解决这些问题，急需一种快速、经济且非侵入性的方法，以便在疾病进程的不同时间点识别生物标志物。由于循环肿瘤DNA（ctDNA）有可能作为整个肿瘤基因组的替代指标，使用ctDNA作为液体活检可能有助于获取急需的遗传后续数据。
内容
本综述包括了最近的研究，这些研究探讨了ctDNA作为液体活检在癌症中的诊断、预后和预测潜力。此外，文章还涵盖了生物学和技术方面的内容，包括DNA分析的分析灵敏度和准确性方面的最新进展，以及在临床常规中实施前需要克服的障碍。
总结
尽管ctDNA分析是一个前景广阔的领域，并且尽管已经付出了所有努力来开发适合从血浆DNA中进行肿瘤基因组全面分析的工具，液体活检尚未作为临床应用常规使用。需要对预分析和分析程序进行标准化，以提供临床标准，从而在设计良好且样本量足够的大型多中心研究中验证液体活检作为临床生物标志物的有效性。
英文摘要
BACKGROUND Targeted therapies have markedly changed the treatment of cancer over the past 10 years. However, almost all tumors acquire resistance to systemic treatment as a result of tumor heterogeneity, clonal evolution, and selection. Although genotyping is the most currently used method for categorizing tumors for clinical decisions, tumor tissues provide only a snapshot, or are often difficult to obtain. To overcome these issues, methods are needed for a rapid, cost-effective, and noninvasive identification of biomarkers at various time points during the course of disease. Because cell-free circulating tumor DNA (ctDNA) is a potential surrogate for the entire tumor genome, the use of ctDNA as a liquid biopsy may help to obtain the genetic follow-up data that are urgently needed.
CONTENT This review includes recent studies exploring the diagnostic, prognostic, and predictive potential of ctDNA as a liquid biopsy in cancer. In addition, it covers biological and technical aspects, including recent advances in the analytical sensitivity and accuracy of DNA analysis as well as hurdles that have to be overcome before implementation into clinical routine.
SUMMARY Although the analysis of ctDNA is a promising area, and despite all efforts to develop suitable tools for a comprehensive analysis of tumor genomes from plasma DNA, the liquid biopsy is not yet routinely used as a clinical application. Harmonization of preanalytical and analytical procedures is needed to provide clinical standards to validate the liquid biopsy as a clinical biomarker in well-designed and sufficiently powered multicenter studies.
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主要研究问题
- ctDNA在不同类型癌症中的应用效果如何？是否存在特定类型癌症对ctDNA的依赖性？
- 在ctDNA的检测过程中，如何确保分析的灵敏度和准确性，以提高其临床应用的可靠性？
- 相较于传统的组织活检，ctDNA液体活检在早期癌症检测中的优势和局限性是什么？
- 在ctDNA的临床应用中，如何克服当前技术实施中的挑战，特别是在多中心研究中的标准化问题？
- 未来ctDNA作为液体活检的发展方向是什么？是否有新的技术或方法正在被开发以提高其临床应用潜力？
核心洞察
1. 研究背景和目的
在过去十年中，靶向治疗显著改变了癌症治疗的方式。然而，几乎所有肿瘤都会因肿瘤异质性、克隆进化和选择压力而获得对系统治疗的耐药性。尽管基因分型是目前用于临床决策的主要方法，但肿瘤组织样本通常只能提供快照信息，并且获取困难。因此，急需开发快速、经济且非侵入性的生物标志物识别方法，以便在疾病不同时间点进行监测。循环肿瘤DNA（ctDNA）作为一种潜在的液体活检工具，可能为获取所需的遗传随访数据提供了新途径。
2. 主要方法和发现
本综述回顾了近期关于ctDNA作为液体活检在癌症诊断、预后和预测潜力的研究。内容涵盖了ctDNA分析的生物学和技术方面，特别是DNA分析的灵敏度和准确性的最新进展。同时，文章指出了在临床常规应用前需要克服的技术障碍，包括预分析和分析程序的标准化，以确保液体活检作为临床生物标志物的有效性。
3. 核心结论
尽管ctDNA分析在癌症研究中展现出良好的前景，开发出适合全面分析肿瘤基因组的工具仍在进行中，目前液体活检尚未成为常规临床应用。为了实现这一目标，需要在多中心研究中进行充分的验证，确保预分析和分析程序的标准化，以建立临床标准。
4. 研究意义和影响
本研究提供了对ctDNA作为液体活检的潜在应用的深入分析，为癌症治疗的个性化和动态监测提供了新的视角。通过实现ctDNA的临床应用，能够为肿瘤患者提供更及时的治疗决策，监测疾病进展和疗效，从而提高治疗效果和患者生存率。此外，液体活检的普及也有助于降低肿瘤监测的成本，提高患者的依从性和生活质量。此研究的成果为未来癌症管理和治疗策略的创新奠定了基础，具有重要的临床应用前景和社会价值。
引用本文的文献
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- Smoking, inflammation and small cell lung cancer: recent developments. - Gerhard Hamilton;Barbara Rath - Wiener medizinische Wochenschrift (1946) (2015)
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- Circulating biomarkers for gliomas. - Manfred Westphal;Katrin Lamszus - Nature reviews. Neurology (2015)
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- Circulating tumor DNA to monitor treatment response and detect acquired resistance in patients with metastatic melanoma. - Elin S Gray;Helen Rizos;Anna L Reid;Suzanah C Boyd;Michelle R Pereira;Johnny Lo;Varsha Tembe;James Freeman;Jenny H J Lee;Richard A Scolyer;Kelvin Siew;Chris Lomma;Adam Cooper;Muhammad A Khattak;Tarek M Meniawy;Georgina V Long;Matteo S Carlino;Michael Millward;Melanie Ziman - Oncotarget (2015)
- Circulating tumor DNA: a resuscitative gold mine? - Zhaohui Huang;Bing Gu - Annals of translational medicine (2015)
- Profiling Non-Small Cell Lung Cancer: From Tumor to Blood. - Dana W Y Tsui;Michael F Berger - Clinical cancer research : an official journal of the American Association for Cancer Research (2016)
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