卢煜明教授PNAS揭示肝癌新发现

【字体: 时间:2015年02月05日 来源:生物通

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  来自香港中文大学的研究人员通过大规模平行测序技术(massively parallel sequencing),发现肝细胞癌(hepatocellular carcinoma)患者血浆中存在异常伸长和缩短的DNA分子。这项研究发布在了2月2日的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

  

生物通报道  来自香港中文大学的研究人员通过大规模平行测序技术(massively parallel sequencing),发现肝细胞癌(hepatocellular carcinoma)患者血浆中存在异常伸长和缩短的DNA分子。这项研究发布在了2月2日的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

领导这一研究的是香港中文大学的卢煜明(Y. M. Dennis Lo)教授。卢煜明教授是分子生物学的临床应用专家,尤其致力于人体内血浆DNA和RNA的研究。卢教授早在1997年就发现了孕妇外周血中存在漂流的胎儿DNA,并发展出了一套新技术来准确分析和度量母亲血浆内的胎儿DNA,被誉为无创产前诊断的奠基人。2013年入选美国科学院外籍院士(延伸阅读:卢煜明教授PNAS发表测序新成果 )。

原发性肝癌是临床上常见的消化系统恶性肿瘤之一,其中90%为肝细胞癌,在世界范围内发病率呈现上升趋势。肝癌起病隐袭,早期诊断困难,大多数患者确诊时已中晚期,且约90%的患者被诊断为肝癌时已是中晚期,而丧失手术机会。

目前临床上常用的肝癌诊断标记物为甲胎蛋白,简称AFP。然而,AFP诊断肝癌的敏感度和特异度并不十分理想。在妊娠妇女、急慢性肝炎、生殖腺肿瘤和胃肠道肿瘤等人群中AFP亦可能升高。约40%的肝癌患者AFP并不升高,呈AFP阴性。因此,找到特异性和敏感性的肝癌诊断新方法迫在眉睫。

1948年科学家们首次发现人体血液中存在着循环DNA,癌症患者的循环DNA则发现于1977年。在那之后又过了17年,人们才发现这些DNA含有癌症的标志性突变,说明它们来自于肿瘤。当癌细胞破裂和死亡之时,会释放出循环肿瘤DNA(ctDNA)等内容物,这些ctDNA基因组片段漂浮在血液之中。

分析ctDNA为通过液体活检标本来实现实体瘤评估开启了新的可能性。尽管人们日益认识到它的临床潜力,但对于这些ctDNA许多方面的生物特性却仍不是很清楚。就这些血浆DNA分子的大小而言,许多研究报道称发现了延长的肿瘤源性血浆DNA,而另一些研究的证据则表明肿瘤释放出了缩短的血浆DNA分子。

在这篇新文章中,作者们报告称对90名肝癌患者、67名慢性乙肝患者、36名乙肝相关肝硬化患者以及32名健康对照人群的血浆DNA大小情况进行了详细的分析。他们采用大规模平行测序以单碱基分辨率,在全基因组水平上测量了血浆DNA的大小。研究人员通过染色体臂水平z-score分析(CAZA)进一步鉴别了这些肿瘤源性的血浆分子,以检测它们的特异性大小情况。

他们证实在肝癌患者的血浆中存在着数组异常长和短的DNA分子。这些短DNA倾向于携带着一些肿瘤相关的拷贝数异常。研究人员进一步证实在肝癌患者的血浆中线粒体DNA的量增高。这些分子比血浆中的核DNA要短得多。

这些新研究结果增进了人们对于肿瘤源性循环DNA大小情况的认识,并有可能进一步提高人们利用血浆DNA来作为分子诊断工具的能力。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文摘要:

Lengthening and shortening of plasma DNA in hepatocellular carcinoma patients

The analysis of tumor-derived circulating cell-free DNA opens up new possibilities for performing liquid biopsies for the assessment of solid tumors. Although its clinical potential has been increasingly recognized, many aspects of the biological characteristics of tumor-derived cell-free DNA remain unclear. With respect to the size profile of such plasma DNA molecules, a number of studies reported the finding of increased integrity of tumor-derived plasma DNA, whereas others found evidence to suggest that plasma DNA molecules released by tumors might be shorter. Here, we performed a detailed analysis of the size profiles of plasma DNA in 90 patients with hepatocellular carcinoma, 67 with chronic hepatitis B, 36 with hepatitis B-associated cirrhosis, and 32 healthy controls……

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