癌癥液體活檢，是近年來炙手可熱的研究領(lǐng)域函卒。
其中最受人關(guān)注的是血液中的游離DNA（cfDNA）和循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）君纫，因為已經(jīng)有大量的研究證實，腫瘤在發(fā)生發(fā)展過程中會往血液中釋放大量的DNA片段焙畔，而且越是晚期的腫瘤，釋放的DNA越多全蝶。
但一直以來闹蒜，血液中cfDNA的來源并不明確。雖然目前的主流思想推測抑淫，腫瘤患者血液中增加的cfDNA是腫瘤細胞或者腫瘤周邊組織細胞受損死亡后釋放的绷落，但是目前并沒有確鑿的證據(jù)。
近日始苇，約翰斯·霍普金斯大學著名腫瘤學家Bert Vogelstein領(lǐng)銜的團隊砌烁，在腫瘤領(lǐng)域頂級期刊Cancer Discovery上發(fā)表了一項重磅研究成果，首次系統(tǒng)性探索了正常人和腫瘤患者血液中cfDNA的來源催式。
他們發(fā)現(xiàn)函喉，無論是正常人還是腫瘤患者，無論cfDNA的濃度是高還是低荣月，他們血液中約76%的cfDNA都來自于白細胞管呵，尤其是中性粒細胞。而不是主要來自腫瘤細胞哺窄，也不是主要來自腫瘤原發(fā)組織周圍的正常上皮細胞捐下。基于以上研究結(jié)果萌业，Vogelstein團隊認為坷襟，癌癥可能會對細胞周轉(zhuǎn)或DNA清除產(chǎn)生系統(tǒng)性影響。
作團隊首先回顧了一下之前的研究生年。在2018年發(fā)表在《science》上的一項大型隊列研究（納入了812名健康人和1005名癌癥患者）中婴程，健康人血液中cfDNA的平均濃度為4.3ng/ml，而I-III期癌癥患者血液中cfDNA的平均濃度為12.6ng/ml抱婉，而且不同癌種的cfDNA濃度存在差異档叔，肺癌相對較低，肝癌最高蒸绩。
為了探究健康人和癌癥患者體內(nèi)cfDNA的來源蹲蒲，以及癌癥患者血液中cfDNA水平增加的源頭，Vogelstein團隊使用了 whole genome bisulfite sequencing 分析了他們招募的64名健康人和178名I-IV期癌癥患者的cfDNA水平侵贵。
總的來看，64名健康人血液中cfDNA的平均濃度為6ng/ml缘薛，178名I-IV期癌癥患者血液中cfDNA的平均濃度為21.8ng/ml窍育。
研究結(jié)果顯示卡睦，在健康人中（下圖中的藍色線和點），無論受試者血漿中cfDNA的濃度如何漱抓，絕大多數(shù)cfDNA（平均79%）都來自白細胞表锻。而在白細胞來源的cfDNA中，有2/3來自中性粒細胞乞娄；B細胞和T細胞來源的cfDNA分別占白細胞來源cfDNA的16.4%和17.5%瞬逊。值得注意的是，無論cfDNA濃度的水平有多高仪或，來自中性粒細胞确镊、B細胞和T細胞的cfDNA占比都是相似的。除了白細胞來源的cfDNA之外范删，其他cfDNA主要來自肝（5.8%）蕾域、腸（4%）、心臟（3.5%）到旦、腦（3.1%）和肺（2.4%）旨巷。
數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，在所有cfDNA濃度下添忘，白細胞貢獻的cfDNA量與cfDNA總濃度之間都存在線性相關(guān)采呐。說明那些血液cfDNA濃度較高的人，多余的cfDNA可能來自于特定受損的組織細胞的說法不合理搁骑。
使用另一個獨立的reference進行解卷積也得到了類似的結(jié)果。正常樣本中靶病，白細胞來源的cfDNA占到了61.2 ± 23.4%会通。其中占比最多的依然是中性粒細胞來源的，其次是單核細胞娄周，NK 細胞涕侈，myeloid progenitors，B 細胞和T細胞煤辨。
接著作者分析了癌癥患者的數(shù)據(jù)裳涛。在納入的在178名癌癥患者中，直腸癌18众辨、肺癌31端三、卵巢癌36、胰腺癌93鹃彻。出乎意料的是郊闯，癌癥患者血液cfDNA的組織來源與健康人相似，約70.5%的cfDNA來自于白細胞（約2/3來自中性粒細胞），11.4%來自于肝团赁、5.9%來自于腸育拨、3.6%來自于心臟、3.1%來自于腦欢摄、2.2%來自于肺熬丧，以及2.2%來自于胰腺（Fig 2紅色線和點）。另一個解卷積策略也得到了一致的結(jié)果（Fig 3紅色線和點）怀挠。
目前的主流思想認為cfDNA可能來自與腫瘤細胞或者腫瘤原發(fā)組織周圍的正常上皮細胞析蝴，因為腫瘤的侵襲性進展會破壞周圍的組織÷塘埽基于前面的結(jié)果闷畸，Vogelstein團隊重點關(guān)注了cfDNA濃度較高的癌癥患者。但分析結(jié)果出乎他們的預(yù)料：與健康人一樣躬它，在cfDNA濃度較高的患者中腾啥，白細胞貢獻的DNA量也與cfDNA總濃度呈線性相關(guān)。說明該說法并不成立（Fig 2和Fig 3紅色點）冯吓。
隨后倘待，作者以腸癌患者為研究對象，探索了腫瘤細胞貢獻的變化组贺。結(jié)果發(fā)現(xiàn)凸舵，腫瘤貢獻的cfDNA占比與正常腸上皮細胞來源的cfDNA占比也存在線性關(guān)系。來自肺癌和胰腺癌的研究失尖，也得到了類似的結(jié)論啊奄。這再次證明，這些腸癌患者體內(nèi)cfDNA的增加不是癌細胞帶來的掀潮。
由于多項研究發(fā)現(xiàn)菇夸，術(shù)后患者的cfDNA水平會增加。因此仪吧，作者探索了術(shù)后增加的cfDNA來源本涕。針對8例胰腺癌患者的數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示裙盾，這8名患者術(shù)前cfDNA處于正常水平凯旋，術(shù)后24小時cfDNA總濃度急劇升高2.3-18倍不等辟犀。甲基化分析得出了3個結(jié)論。
- 術(shù)后來自所有可評估組織來源的cfDNA濃度均有所增加出皇，但肺羞芍、大腦、食道郊艘、小腸荷科、胰腺和心臟的增加幅度較小唯咬。
- 術(shù)后的cfDNA大部分（平均57%，范圍42%至70%）來自白細胞步做，在白細胞來源的cfDNA中副渴，中性粒細胞來源的占比最高（平均73%，范圍67%至82%）全度。
- 除肝臟來源cfDNA占比顯著增加（平均46倍）外，其他組織來源的cfDNA比例在術(shù)后都有所下降或僅有輕微變化斥滤。經(jīng)過計算之后将鸵，他們發(fā)現(xiàn)在新增加的cfDNA中，肝細胞平均貢獻了其中的38.2%（范圍為23.9%至57.6%）佑颇，而白細胞平均貢獻了其中的48.4%（范圍為23.3%至67.1%）顶掉。
基于以上數(shù)據(jù)，以及之前研究觀察到的數(shù)據(jù)挑胸，作者認為痒筒，術(shù)后增加的cfDNA很可能是由于肝損傷造成的。
總的來說茬贵，Vogelstein團隊的這個研究表明簿透，與健康人相比，癌癥患者血液中的cfDNA增加解藻，不過增加的cfDNA并不是主要來自腫瘤組織或者腫瘤周圍的受損的健康組織老充，而是主要來自白細胞中的中性粒細胞。由于其他組織器官往血液中釋放的DNA也增加了螟左，因此這是一種系統(tǒng)性的全身效應(yīng)啡浊。可能是由于腫瘤細胞或腫瘤里的血管內(nèi)皮細胞釋放的系統(tǒng)因子胶背，加速了全身細胞的更替巷嚣，導致了cfDNA的系統(tǒng)性釋放。也可能是癌癥患者體內(nèi)細胞更替正常钳吟，但是cfDNA的清除出現(xiàn)障礙廷粒。
