EMBO Molecular Medicine：科学新发现！通过尿液或血液竟然能够检测胶质瘤？
来源：生物谷原创 2021-07-27 17:04
2021年7月27日 讯 /生物谷BIOON/ --神经胶质瘤简称胶质瘤，也称为胶质细胞瘤，是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤，约占所有颅内原发肿瘤的一半，其预后差生存期短，且缺乏有效的治疗方法。胶质瘤诊断一直依赖于神经影像学检查，但最近，英国剑桥癌症研究所的研究人员证实，通过尿液或血液检测就能够准确鉴别不同类型的脑肿瘤，包括胶质瘤。
2021年7月27日 讯 /生物谷BIOON/ --神经胶质瘤简称胶质瘤，也称为胶质细胞瘤，是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤，约占所有颅内原发肿瘤的一半，其预后差生存期短，且缺乏有效的治疗方法。胶质瘤诊断一直依赖于神经影像学检查，但最近，英国剑桥癌症研究所的研究人员证实，通过尿液或血液检测就能够准确鉴别不同类型的脑肿瘤，包括胶质瘤。
用于检测不同癌症类型的血液检测是科学家们研究的主要焦点，目前血浆无细胞DNA（cfDNA）已广泛用于无创产前检查和癌症液体活检研究。血浆中cfDNA片段的物理特征（例如片段大小和末端）引起了科学家们极大的兴趣。然而，通过cfDNA来检测脑肿瘤极具挑战性，因为体液中的含量很低。
科学家们已经知道，在血液和其他体液（如尿液）中发现具有与原始肿瘤相似突变的 cfDNA，但水平非常低，但挑战在于开发一种足够灵敏的测试来检测这些特定突变。
在这项研究中，研究人员开发了两种并行的方法来克服检测脑肿瘤 cfDNA 的挑战。第一种方法适用于先前已切除胶质瘤并进行活检的患者。该团队设计了一种肿瘤引导的测序测试，能够在患者尿液、脑脊液和血浆中 cfDNA 内寻找发生突变片段。
这部分研究包括8名疑似患有脑肿瘤的患者，并采集脑脊液、血液和尿液样本。研究人员发现，在多数脑脊液 (7/8)、血浆 (10/12) 和尿样 (10/16) 中检测到肿瘤衍生 DNA，其中位肿瘤分数分别为 6.4 × 10 -3、3.1 × 10 -5和 4.7 × 10 -5。同时发现，这些体液中肿瘤来源的 cfDNA 片段的大小分布发生了变化。
用于检测不同癌症类型的血液检测是科学家们研究的主要焦点，目前血浆无细胞DNA（cfDNA）已广泛用于无创产前检查和癌症液体活检研究。血浆中cfDNA片段的物理特征（例如片段大小和末端）引起了科学家们极大的兴趣。然而，通过cfDNA来检测脑肿瘤极具挑战性，因为体液中的含量很低。
科学家们已经知道，在血液和其他体液（如尿液）中发现具有与原始肿瘤相似突变的 cfDNA，但水平非常低，但挑战在于开发一种足够灵敏的测试来检测这些特定突变。
在这项研究中，研究人员开发了两种并行的方法来克服检测脑肿瘤 cfDNA 的挑战。第一种方法适用于先前已切除胶质瘤并进行活检的患者。该团队设计了一种肿瘤引导的测序测试，能够在患者尿液、脑脊液和血浆中 cfDNA 内寻找发生突变片段。
这部分研究包括8名疑似患有脑肿瘤的患者，并采集脑脊液、血液和尿液样本。研究人员发现，在多数脑脊液 (7/8)、血浆 (10/12) 和尿样 (10/16) 中检测到肿瘤衍生 DNA，其中位肿瘤分数分别为 6.4 × 10 -3、3.1 × 10 -5和 4.7 × 10 -5。同时发现，这些体液中肿瘤来源的 cfDNA 片段的大小分布发生了变化。
在胶质瘤患者的CSF、血浆和尿液样本中，突变体cfDNA的片段比非突变体cfDNA更短.
紧接着，研究人员使用全基因组测序析了来自 35 名胶质瘤患者、27 名非恶性脑部疾病患者和 26 名健康人的尿液样本中的 cfDNA 片段大小。与来自非恶性脑部疾病患者 ( P = 1.7 × 10 -2 ) 和健康个体 ( P = 5.2 × 10 -9 ) 的尿液相比，胶质瘤患者尿液中的 cfDNA 更加碎片化。随后，对该测序数据输入到机器学习模型中，该模型可以区分胶质瘤患者的尿液样本。
研究人员表示，虽然机器学习测试更便宜、更容易，而且不需要对肿瘤进行组织活检，但其敏感性和特异性不如第一种肿瘤引导的测序方法。MRI 不是侵入性的，也不昂贵，但需要三个月间隔，这可能是患者经常焦虑的原因。
综上，与脑脊液采样相比，血浆和尿液的非侵入性可能允许对 GBM 患者进行更规律和限制更少的监测。虽然液体活检在诊断中的作用一直是备受关注的焦点，但所提出的两种方法都可能在与成像相结合的后续设置中提供效用。尽管该研究还处于早期阶段，并且只对少数患者进行了分析探索，但研究人员表示，未来可用来监测脑肿瘤高危患者，这可能比每三个月进行一次 MRI 更方便。
原始出处
Florent Mouliere et al, Fragmentation patterns and personalized sequencing of cell‐free DNA in urine and plasma of glioma patients, EMBO Molecular Medicine (2021). DOI: 10.15252/emmm.202012881
研究人员表示，虽然机器学习测试更便宜、更容易，而且不需要对肿瘤进行组织活检，但其敏感性和特异性不如第一种肿瘤引导的测序方法。MRI 不是侵入性的，也不昂贵，但需要三个月间隔，这可能是患者经常焦虑的原因。
综上，与脑脊液采样相比，血浆和尿液的非侵入性可能允许对 GBM 患者进行更规律和限制更少的监测。虽然液体活检在诊断中的作用一直是备受关注的焦点，但所提出的两种方法都可能在与成像相结合的后续设置中提供效用。尽管该研究还处于早期阶段，并且只对少数患者进行了分析探索，但研究人员表示，未来可用来监测脑肿瘤高危患者，这可能比每三个月进行一次 MRI 更方便。
原始出处
Florent Mouliere et al, Fragmentation patterns and personalized sequencing of cell‐free DNA in urine and plasma of glioma patients, EMBO Molecular Medicine (2021). DOI: 10.15252/emmm.202012881
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