用于早期检测胶质瘤的液体活检技术：我们是否即将迎来突破？

《Annals of Medicine and Surgery》：Liquid biopsies for early detection of gliomas: are we near a breakthrough?

液体活检技术在胶质瘤诊断中的应用及优势分析。摘要：本研究探讨液体活检技术在胶质瘤诊断中的应用，包括血浆cfDNA和CSF cfDNA分析，发现CSF检测灵敏度为59%，并验证了外泌体（sEVs）在甲基化检测中的85.7%敏感性，结合NGS和数字PCR技术实现治疗监测和耐药性早期预警，提出标准化临床应用方案。

　　

亲爱的编辑：

胶质瘤仍然是最具侵袭性和致命性的中枢神经系统（CNS）肿瘤之一，其发现时间较晚严重限制了治疗选择，因此开发微创、高精度的诊断工具成为治疗上的迫切需求。通过对血浆中循环游离DNA（cfDNA）片段特征进行机器学习分析，可以准确识别所有级别的胶质瘤（AUC = 0.90；95%置信区间，0.87–0.93），这一发现也在另一组患者中得到了验证。一种新的无创检测方法得以实现，这是由于cfDNA发生了变化，这些变化既包括肿瘤自身的片段化，也涉及白细胞群体的改变^[1]。

尽管这些发现展示了基于血浆分析的潜力，但进一步的研究表明，脑脊液（CSF）可能提供更精确的诊断结果。虽然仅在14%的胶质瘤患者中检测到血浆中的ctDNA，但在59%的患者中发现了CSF中的ctDNA，并且肿瘤与CSF中的突变具有84%的一致性。ctDNA变异等位基因频率越高，患者的生存率越低，这证明了CSF作为胶质瘤突变分析来源的有效性^[2]。这些生物学差异进一步强调了选择合适的采样介质以优化灵敏度和预测价值的重要性。人工智能驱动的算法、液体活检（包括ctDNA、细胞外囊泡（EVs）、循环肿瘤细胞（CTCs）和肿瘤教育性血小板），以及先进的成像技术（如扩散张量成像、磁共振光谱和新型正电子发射断层扫描示踪剂），都在提高CNS肿瘤的诊断和治疗效果监测的准确性。尽管在可及性和标准化方面仍存在问题，但这些技术的整合为神经肿瘤学带来了更好的治疗效果和个性化治疗^[3]。这种整合还使得能够实时跟踪肿瘤的变化，而不仅仅是诊断时的情况。在87.2%的样本中能够提取到足够的DNA，从而可以对胶质瘤患者进行纵向的脑脊液cfDNA分析。研究发现，肿瘤相关变异等位基因的频率和拷贝数负担在化疗和放疗期间会降低，在疾病进展过程中会增加^[4]。

结合胶质母细胞瘤（GBM）的生物学特性来看，这种监测能力显得尤为重要。关键的致癌通路（如表皮生长因子受体、血小板衍生生长因子受体、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白通路（pi3k/AKT/Mtor）、表观遗传变化以及免疫抑制微环境，推动了GBM的演变。精准医学与新兴的分子生物学、免疫学、代谢学和局部治疗手段相结合，为提高生活质量、延长生存期和克服耐药性提供了跨学科的方法^[5]。日益丰富的治疗工具要求更精确和及时的生物标志物检测。通过检测ctDNA、CTCs、EVs、miRNAs、能够穿透血脑屏障的蛋白质和代谢物，利用血液或CSF进行的液体活检提供了一种微创的GBM诊断和监测方法。尽管这种方法很有前景，但由于方法学上的差异和样本量较小，其临床应用仍受到限制，因此最好将其作为组织活检的补充手段来提高监测和诊断的准确性^[6]。

在这一领域中，细胞外囊泡（EVs）既具有高价值的诊断作用，也是疾病发展的关键驱动因素。在GBM中，EVs作为一种有前景的液体活检工具，能够准确评估疾病的严重程度和进展情况，超越了传统诊断方法的局限，并通过形成异质性微环境促进肿瘤进展^[7]。专门针对临床相关分子靶点的检测方法进一步增强了这种诊断能力。基于sEV的液体活检在检测异柠檬酸脱氢酶中甲基化的O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶方面实现了高达85.7%的灵敏度，与组织分析结果高度一致。这种方法对改善预后和治疗策略具有重要意义，为追踪疾病进程和解决分子检测不足的问题提供了有力工具^[8]。

CSF cfDNA分析的平行研究也支持了这些发现。血脑屏障（BBB）的存在使得基于血浆的检测较为困难；然而，基于CSF的cfDNA分析提供了一种侵入性更低、更有效的方法来识别胶质瘤中的特异性基因变化。下一代测序（NGS）和数字PCR在实验中显示出良好效果，但仍存在技术和标准化方面的问题^[9]。

与此同时，基于血浆的方法不断带来新的见解。通过血浆ctDNA分析，在93.8%的胶质瘤样本中发现了突变，其中25%的突变仅存在于血浆中。在替莫唑胺治疗之后，新的错配修复基因（MutS Homolog 2 (MSH2) 和 MSH6）突变出现，且这些突变通常在肿瘤复发前就已经出现，这表明有可能实现早期耐药性监测并补充组织活检^[10]。

综上所述，液体活检技术，特别是基于CSF的cfDNA和sEV平台，在胶质瘤的检测和追踪方面取得了重要进展。为了使早期识别胶质瘤成为常规操作而非罕见现象，下一步需要将这些技术进行规模化应用、标准化，并将其纳入临床工作流程。

本手稿符合TITAN指南（2025年版），声明未使用人工智能^[11]。