Science子刊：癌症检测新测序技术[创新技巧]

——一种简单低成本的血检方法能用于检测癌症患者对治疗的反应，以及分析癌细胞中的遗传突变。

生物通报道：来自英国癌症研究院李嘉诚研究中心，剑桥大学等处的研究人员发表了题为“Noninvasive Identification and Monitoring of Cancer Mutations by Targeted Deep Sequencing of Plasma DNA”的文章，通过一种称为TAm-Seq的测序新技术，检测患者癌细胞中血液DNA片段，从而找到肿瘤样品中的遗传突变。这一相关成果公布在Science-Translational Medicine上。

文章的通讯作者之一是来自英国癌症研究院的 Nitzan Rosenfeld，他表示，“这种血液检测方法未来也许能革新癌症诊断和治疗的方式，其中最大的优势在于这种方法无需外科手术，或者活检，就能找到癌症突变，这样一来更安全，也更便宜。”

肿瘤治疗前必须有一个明确的诊断，特别是组织学或细胞学诊断，只有明确诊断后才能进行治疗。目前要获得组织或细胞常用的方法有细针吸取、穿刺活检、切取活检、切除活检和手术探查等手段。但是无论是采用何种活检方式，都会对患者机体产生伤害，并且这些方法也存在局限性，比如取出来的样品可能只是个别细胞情况，不全面，而且如果癌症转移了，也无法得知。

在这项研究中，研究人员分析了20位患有卵巢癌女性的肿瘤样品，利用TAm-Seq分析血浆DNA片段，放大那些与癌症相关联的DNA部分并深入挖掘基因序列来发现那些难以辨认的突变。

这种TAm-Seq方法全称为tagged-amplicon deep sequencing（标记扩增深度测序，生物通译），所谓深度测序其实就是新一代的高通量测序技术，主要特点是测序通量高，测序时间和成本显著下降，并且能一次对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定，使得对一个物种的转录组和基因组进行细致全貌的分析成为可能。

这项研究利用这种方法，发现有67%的病人带有肿瘤抑制基因TP53的突变。并且至少在其疾病发展过程中的某一时刻，卵巢癌症病人大约有2%的DNA含有肿瘤特异性突变。

文章的另外一位通讯作者James Brenton说，“我们的这一技术比目前用于血液DNA检测的其它方法，更加全面，也更具可操作性。我们在晚期癌症患者血浆中获得DNA中，超过2%来自肿瘤样品。这种肿瘤特异性DNA将能帮助我们进行‘实时’的监测，及时了解治疗效果，随时调整癌症治疗方案。”

这是首次科学家们能通过血检筛选整个基因，找出癌症中出现的突变，未来也许能帮助科学家们实时监控癌症，用于治疗。这项研究也表明了TAm-Seq这种非侵入性的工具，也许是未来癌症检测与治疗的一种新希望，并且研究人员还指出，TAm-Seq也可以用于监测新型癌性突变的出现。

2010年，美国科学促进会（AAAS）创办了新周刊：《Science-Translational Medicine》，由美国国立卫生研究院（NIH）前任院长伊莱亚斯·瑞尔霍尼出任期刊的首席科学顾问，周刊主要关注加速将我们在生物机制研究领域的惊人进展转化为预防和治疗人类疾病的新方法。

（生物通：张迪）

原文摘要：

Noninvasive Identification and Monitoring of Cancer Mutations by Targeted Deep Sequencing of Plasma DNA

Plasma of cancer patients contains cell-free tumor DNA that carries information on tumor mutations and tumor burden. Individual mutations have been probed using allele-specific assays, but sequencing of entire genes to detect cancer mutations in circulating DNA has not been demonstrated. We developed a method for tagged-amplicon deep sequencing (TAm-Seq) and screened 5995 genomic bases for low-frequency mutations. Using this method, we identified cancer mutations present in circulating DNA at allele frequencies as low as 2%, with sensitivity and specificity of >97%. We identified mutations throughout the tumor suppressor gene TP53 in circulating DNA from 46 plasma samples of advanced ovarian cancer patients. We demonstrated use of TAm-Seq to noninvasively identify the origin of metastatic relapse in a patient with multiple primary tumors. In another case, we identified in plasma an EGFR mutation not found in an initial ovarian biopsy. We further used TAm-Seq to monitor tumor dynamics, and tracked 10 concomitant mutations in plasma of a metastatic breast cancer patient over 16 months. This low-cost, high-throughput method could facilitate analysis of circulating DNA as a noninvasive “liquid biopsy” for personalized cancer genomics.