学术快讯17 |《Cancer Discovery》首次系统性研究揭示大部分cfDNA与肿瘤细胞及组织无关！

不同类型的白细胞及组织细胞对血液cfDNA的贡献情况

在178名癌症患者中（有18人患结直肠癌、31人患肺癌、36人患卵巢癌、93人患胰腺癌），研究发现癌症患者血液cfDNA的来源与健康人具有极高的相似性，约70.5%的cfDNA来自于白细胞（约2/3来自中性粒细胞），11.4%来自于肝、5.9%来自于肠、3.6%来自于心脏、3.1%来自于脑、2.2%来自于肺，以及2.2%来自于胰腺。对于cfDNA浓度较高的患者，白细胞贡献的DNA量也与cfDNA总浓度具有线性相关性，此外，在专门针对肠癌、肺癌、胰腺癌患者的研究中，肿瘤贡献的cfDNA占比与正常组织细胞来源的cfDNA均具有线性相关性，证明癌症患者体内cfDNA的增加不是癌细胞造成的。

正常组织与肿瘤组织的cfDNA具有线性相关性

由于患者术后cfDNA水平可能会出现一定的增加。因此，团队又探索了术后增加的cfDNA来源。在8名胰腺癌患者中，患者术前cfDNA处于正常水平，术后24小时cfDNA总浓度急剧升高2.3-18倍不等。随后的甲基化分析得出了3个结论：

• 第一，术后来自所有可评估组织来源的cfDNA浓度均有所增加，但肺、大脑、食道、小肠、胰腺和心脏的增加幅度较小。

• 第二，术后的cfDNA大部分（平均57%，范围42%至70%）来自白细胞，在白细胞来源的cfDNA中，中性粒细胞来源的占比最高（平均73%，范围67%至82%）。

• 第三，除肝脏来源cfDNA占比显著增加（平均46倍）外，其他组织来源的cfDNA比例在术后都有所下降或仅有轻微变化。经过计算之后，他们发现在新增加的cfDNA中，肝细胞平均贡献了其中的38.2%（范围为23.9%至57.6%），而白细胞平均贡献了其中的48.4%（范围为23.3%至67.1%）。

基于以上数据，研究认为，术后增加的cfDNA很可能是由于肝损伤造成的。

手术前后不同组织来源cfDNA的浓度变化

手术前后不同组织来源cfDNA的占比变化

这项研究探索了健康人、癌症患者cfDNA的来源，以及术后cfDNA增加的原因。研究发现相较于健康人，癌症患者血液cfDNA有一定的增加，然而增加的cfDNA并不主要来自于肿瘤细胞，或者肿瘤周围受损的健康组织，而是主要来自于白细胞中的中性粒细胞。由于其他组织器官往血液中释放的DNA也增加了，因此这是一种系统性的全身效应。团队还通过对比癌症患者手术前后cfDNA的水平，发现术后cfDNA增加的主要来源是白细胞（48.4%）和肝脏（38.2%）。总的来说，这项研究为我们展示了癌症患者体内cfDNA的来源，找出癌症患者cfDNA水平增加的直接原因。

基于此项研究，我们不难发现基于cfDNA的液体活检技术目前面临的客观挑战——cfDNA的来源问题。为了进一步发挥液体活检的价值，精准地检测需要结合液体活检多重标记物联合检测，包括循环肿瘤细胞（CTC），以建立多维度体系，为临床提供更准确的检测结果。

相较于主要来自于白细胞的cfDNA，CTC则主要来自于肿瘤原发病灶或转移病灶。CTC是从肿瘤病灶脱落入血的肿瘤细胞，同时也是造成癌症转移和复发的重要原因，CTC数目高低与肿瘤发生发展具有非常密切的关系，能够反应患者患癌风险及疾病进展情况等。此外，CTC作为完整的肿瘤细胞，携带有肿瘤相关的蛋白组、基因组、表观遗传组等多组学信息，能够进行靶蛋白检测、靶基因检测、单细胞测序，给临床用药提供多维度信息。CTC检测技术结合cfDNA进行联合分析也是未来的发展方向之一，结合两种或多种肿瘤标志物的多模态液体活检技术能够突破单一标志物的局限性，为患者和临床决策者提供更加全面的信息。

参考文献：