液体活检瞄准尿液,非泌尿系统癌症也可检出,已有企业开始布局

Surbhi Jain,Selena Y.Lin,et al - 2019-09-04

  液体活检作为一种无创的检测方式,为日渐成熟的基因检测技术提供了优质的检测途径,同时引来了大量企业向与血液相关的液体活检方向布局。但实际上,液体活检可检测的生物流体范围很广。不仅是血液,脑脊髓液、唾液、尿液、腹水等都属于生物流体的范畴。这些生物流体中都可能包含有可靠的分子信息,能够帮助医疗人员对疾病的发生发展进行判断。

  在这些选项中,尿液作为一种完全无创的生物流体类型,以其采集容易、采集量大、背景低等特点脱颖而出。尿液液体活检已经在多种泌尿系统疾病上有广泛应用,并且近几年的研究成果表明,尿液中还可以检测到非泌尿系统肿瘤释放出的ctDNA。如今学术界正在对尿液中隐藏的信息进行进一步挖掘,国内外也都有企业开始向这个方向布局。虽然才刚刚起步,但是尿液液体活检正在成为分子诊断行业的关注中心之一。

  完全无创的尿液液体活检

  肿瘤是一种由于基因组和表观基因组的遗传变异累计到一定程度后产生的疾病。在过去的几十年中,人们已经对肿瘤进行了大量的研究,试图了解与肿瘤相关的基因突变。对于肿瘤的基础研究揭示了其随时间推移产生的高度异质性和肿瘤进化,还包括治疗在这些过程中产生的影响。这些研究不仅凸显了肿瘤基因检测在癌症精准医疗中的重要性,还为靶向治疗提供了患者筛选的可能性。早期研究仅限于从有创活检,手术切除,器官移植或尸检中获得的组织标本。现在的新技术让肿瘤基因研究可以使用相对无创的血液液体活检而无需基于组织样本的诊断工具。并且这些技术进步已经带来了临床中用于癌症管理的多种液体活检测试。

  有部分DNA由于细胞凋亡或坏死流入循环系统。这些DNA被统称为cfDNA。来源于肿瘤细胞的cfDNA则被称为循环肿瘤DNA(ctDNA)。它可以成为肿瘤基因组的替代品,用于检测肿瘤基因组中携带的基因突变。在精准医学时代,ctDNA有望在诊断、靶向药物/精准医疗、肿瘤应答和复发监测、抗癌药物耐药性进展等方面发挥越来越大的作用。

  尿液,作为泌尿系统和非泌尿系统疾病的报告分子来源,已经在临床中起到了重要作用。除泌尿系统疾病之外,糖尿病、高血压,甚至怀孕都可以通过尿液进行检测。分子生物标志物研究的进展表明,尿液中可以检测到ctDNA。这意味着尿液,作为一种血液之外的生物流体,也有能力通过检测循环中的肿瘤分子标记物为肿瘤诊疗提供帮助。最近的发现已经确定,被释放到循环系统中的cfDNA可以通过肾脏被滤进尿液中。这些尿液cfDNA中包含有ctDNA,可以提供关于癌症DNA突变的可靠信息,很可能对癌症诊断和监测有所帮助。

  人们已经对如何利用ctDNA进行癌症检测做了广泛的研究。通常,液体活检是指使用血液作为检测ctDNA的微创体液来源进行的检测。而现在,完全无创的尿液也可以作为一种新选项。由于尿液与泌尿系统之间的直接联系,大量研究和综述一直集中在使用尿液进行膀胱癌和其他泌尿系统恶性肿瘤的液体活检。而事实上,尿液液体活检还可以用于检测非泌尿系统癌症。

  在可用的体液中,血液肯定是检测ctDNA最直接的体液,对于血液液体活检的相关研究也最多。然而,尿液检测作为真正的无创液体活检有其独特的优势:它比血液更容易收集,储存,处理和运输。与血液相比,尿液的收集对患者完全没有任何影响,并且也不需要专业的医护人员;它可以进行大量采集,以解决尿液中某些ctDNA浓度较低的问题;与血清/血浆相比,尿液中的其他蛋白含量较低,使得DNA的分离过程更加容易;还有,尿液液体活检的将能够定期监测高风险人群,例如感染乙肝/丙肝病毒或肝硬化的人群,以尽早发现癌症迹象;最重要的是,尿液采集在家中就可以进行,随后运送到专业实验室进行测试,无需进行面对面的临床访问并且可以实现更频繁的监测。总体而言,基于尿液的样本采集提供了许多血液之上的优势,最终可以提高患者对肿瘤早筛的依从性,并允许更频繁的监测以使患者获得更好的治疗和护理。

  虽然已经不再新鲜,但是尿液液体活检还有更大的发展空间

  我们平时体检过程中检查的尿常规就是尿液在医学检测的一种应用方式。其检测靶标局限在诸如尿蛋白、尿酸碱度等常规指标上。在精准医疗发展的大环境下,更多尿液中含有的分子靶标被分离出来并被用于更精准的疾病筛查。目前尿液液体活检已经被用于泌尿系统肿瘤,尤其是膀胱癌的筛查当中。

  美国癌症学会把尿液液体活检作为膀胱癌筛查的首选方式列出,包括尿液分析,尿细胞学检测和尿液肿瘤标志物三种方式。在我国的《膀胱癌诊疗规范(2018年版)》中,也将尿液液体活检列为了膀胱癌的诊断方式之一。尿液液体活检通过对尿液进行细胞学检测或肿瘤标志物检测,来对受试者的患病情况进行分析和诊断。但是目前的尿液肿瘤标志物由于特异性较低,还没在临床上广泛使用。我国的《诊疗规范》中仍把影像学检查列为膀胱癌的主要筛查方式。

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