Nature Biomedical Engineering:科学家开发一种通过小规模测序检测癌症DNA的新方法

癌症患者的肿瘤细胞会释放部分DNA片段到血液中，这些来自肿瘤组织的DNA片段会携带突变。在临床样本中发现罕见的DNA突变，对于生物医学和诊断学等领域均有重要的意义。但精确地检测低丰度DNA难度大，特别是在寻找癌症治疗后留下的少量肿瘤细胞方面(称为“微小残留病”，或MRD，minimal residual disease)，目前的技术需要通过大量测序才能找到。因此，亟需开发新的方法，提高检测灵敏度，降低检测成本。

近日，美国麻省理工学院和哈佛大学的研究团队在《Nature Biomedical Engineering》杂志上发表题为“Massively parallel enrichment of low-frequency alleles enables duplex sequencing at low depth”的文章，开发了一种名为“通过识别寡核苷酸富集次要等位基因测序”的新方法MAESTRO（minor allele enriched sequencing through recognition oligonucleotides），能以较小的测序规模，准确、高效地从患者血液样本中识别出数千个DNA突变，有望以更低的成本协助检测患者体内的残存癌细胞，及时开展疾病复发监测。

该研究中，研究人员首先对患者的肿瘤活检进行测序，了解突变的情况。根据突变信息，针对性的开发出仅与肿瘤相关的DNA序列结合的分子探针，用以富集血液样本中游离的肿瘤相关DNA，优化测序样本，提升从血液样本中识别出罕见癌症突变的能力。

在检测数百个低丰度突变的测试中，与传统测序方法相比，MAESTRO方法在保证能发现大多数突变的同时，所需的资源更少。同时，MAESTRO方法还以较低的成本将搜索范围扩大到1万个突变，极大地提高了检测效率。研究团队利用MAESTRO方法，重新检测分析一批传统方法检测过的患者样本，从中检出了更多的突变。MAESTRO方法在单一检测方案中结合了深度和广度的优势，使更早检测MRD成为可能，甚至可能识别出血液中来自癌细胞的循环DNA。