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液体活检在临床病理相关肿瘤诊治中的应用现状及展望

中华病理学杂志 1334 评论

作者:张波

来源:中华病理学杂志, 2018,47(12) : 897-903.

液体活检(liquid biopsy)以相对非侵入方式对血液及体液中的具有反映疾病标志的细胞、生物大分子的检测,涉及肿瘤、感染、自身免疫、妊娠等。由于其在肿瘤领域的广泛开展,液体活检通常主要指对血液中肿瘤细胞及相关肿瘤分子标志进行检测。包括:循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTC)、亚细胞(外泌体/微囊泡、血小板)以及循环核酸分子的检测[1,2]。随着研究和实际运用的进展,可以发现液体活检的对象也正在不断拓展,循环组学(circulome)正在被提出[3]。液体活检是血清学、脱落细胞学检测的延续,但其意义则更加注重对肿瘤的非创伤、动态的检测,及治疗反应、进展、耐药的确定。同时,液体活检的相关技术也与传统的血清学、细胞学的检测有很大不同。因此,液体活检是分子医学或者精准医学发展中诞生的新领域。在临床病理领域液体活检是组织病理诊断的拓展与延伸。尽管有关液体活检的许多尝试已经具有悠远的历史,但从相应的基础研究、应用意义到检测技术则是全新的探索,并且处于不断丰富和发展之中。在2018年2月美国临床肿瘤学会(ASCO)和美国病理学家学院(CAP)联合发表了对于循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)检测应用的总结,对于其取得成果、存在问题及瓶颈进行了全面总结,为进一步优化液体活检要点、框架提供了参考[4]。

一、CTC检测

在血液循环系统中存在肿瘤细胞。如同在组织中的情形一样,CTC可以多种形式存在于血液中,如孤立的CTC,以及CTC相互聚集形成微小的细胞聚集体,即循环肿瘤微栓(circulating tumor microemboli)。另外,CTC也可以与血液中的淋巴细胞、巨噬细胞、循环的血管内皮细胞,以及血小板聚集并存在于外周血中[5]。CTC这些不同存在状态可能反映其逃避免疫系统杀伤、与微环境中非肿瘤细胞的相互作用而在血液循环系统中存活下来的能力。CTC一方面代表了原发灶肿瘤浸润进入血管的能力,另一方面也代表了在远端形成转移灶的可能性,同时,作为肿瘤细胞,CTC包含了肿瘤遗传及生物学活性的全部信息,具有其他液体活检标志物所没有的独特性。因此,近几年来CTC作为实时动态活检工具、肿瘤复发和转移的标志物、预后指标、耐药机制的分析窗口以及肿瘤早期筛查标志物,被广泛探讨。

CTC检测的计量与阈值:对于CellSearch、流式细胞仪分选、ISET(isolation by size of epithelial tumor cells)滤膜等检测完整CTC的方法,通常计算每次送检血液体积总量里CTC的个数,送检血液体积一般为7.5~15.0 mL,阈值多为1~5个,分布1至数十个。对于以定量PCR等定量分析CTC表达分子数量的方式(如叶酸受体含量等),其阈值则各不相同,甚至不同类型肿瘤也有所不同[6,7,8,9]。

(一)CTC检测的临床应用与意义

关于CTC临床应用的探索主要集中在预后判断、肿瘤临床分期、病情监测以及疗效评价、肿瘤早期筛查等方面。总体而言,CTC在乳腺癌、前列腺癌、肺癌、胃癌等实体肿瘤中预后评估方面的临床意义已经得到充分的证实,而在临床研究的跟踪、治疗方案评估以及肿瘤早期筛查几个方面的临床意义尚未明确和充分证实。此外最新的研究提示,CTC的分子分型以及CTC培养也有潜在的临床应用价值。

1.CTC与预后判断:

CTC检测在临床应用中被一致认为具有明确的预后判断意义。在乳腺癌、前列腺癌、肺癌、胃癌等实体肿瘤预后评估方面,CTC检测的临床意义已经得到充分的证实。其检出率与肿瘤患者无进展生存期和总生存期有关。在前列腺癌、结直肠癌等肿瘤患者的预后以及治疗效果之间的对应关系进一步得到证实[9,10]。尤其新近研究显示,数字PCR定量检测CTC基因表达可以评估肿瘤预后及治疗反应。如对乳腺癌患者CTC进行第17号染色体基因数字PCR的定量分析表明,其表达与患者复发、转移危险性相关[11]。对CTC进行二代测序RNA-seq基因表达谱检测可以预测肿瘤的预后[12,13]。这些观察虽然是初步,但其方法具有定量性,十分利于广泛开展。

2.CTC与肿瘤临床分期:

基于许多研究和观察的证据表明CTC检出率与肿瘤大小(T分期)、淋巴结转移相关。同时,多因素生存分析显示CTC检出率与肿瘤大小、淋巴结转移、分子类型一样为独立预后因素。因此,在没有临床和影像学具有转移病灶的患者CTC与免疫组织化学或分子检测发现的微转移一样具有预后意义,CTC可以作为M0与M1期之间的指标,即cM(i+)。美国抗癌联合委员会(AJCC)《肿瘤分期指南》第8版明确指出CTC作为一个新的M分期标准,作为cM(i+)出现在M0和M1之间,而对于M1期的患者,CTC阳性预示着更短的生存期,转移癌患者CTC的数量和生存期密切相关。美国国立综合癌症网络(NCCN)《肿瘤指南:乳腺癌》2018版分期中,无临床和影像学证据,但血液中检测出CTC的患者划分为cM0(1+),出现在M0和M1之间[14]。中国临床肿瘤协会(CSCO)与中国胸部肿瘤研究协作组液体活检专家共识:CTC可用于肺癌早期诊断和复发监测的科学研究。

3.CTC与疗效评价、病情监测:

越来越多的肿瘤临床研究也将CTC作为患者跟踪研究的一项指标,在一些研究中也确实显示其有意义,尤其在一些常见多发癌种中已经积累较多结果。但由于缺乏统一的检测平台、相似的分期以及治疗经过,缺乏多中心的研究数据,依然未达成一致共识。在CTC检出与肿瘤免疫治疗预测中发现,CTC PD-L1阳性与预后差相关,并与免疫治疗效果差相关。结果似乎与组织检测PD-L1表达相反[15,16]。

4.CTC与肿瘤早期筛查:

CTC检测用于实体肿瘤早期筛查一直是探讨的热点之一,但迄今尚没有得到足够的临床数据支持。尽管在较多的小样本和个案中有关于CTC用于早期筛查的报道,但由于富集等问题依然存在,应谨慎下结论。同时也面临2个关键问题,其一,利用现行的富集技术均能在无肿瘤患者检出所谓"CTC";其二,早期肿瘤患者的CTC数量普遍较低,由此血液样本采集及样本检测过程容易对检测数据产生较大影响。此外,不同的富集技术有不同的检出结果。随着新的富集技术的发展和更多的临床检测积累,CTC是否用于肿瘤早期筛查应有确切的答案。

5.CTC与肿瘤驱动基因突变检测:

对于具有驱动基因突变并进行靶向治疗的患者,在分离CTC基础上,进行驱动基因突变检测,则可进一步提高灵敏度和特异度。如非小细胞肺癌的CTC分析则在于结合表皮生长因子受体(EGFR)基因突变和间变性淋巴瘤激酶(ALK)、ROS1重排[17]。

6.CTC异种移植模型:

CTC检测的主要优势是可以得到肿瘤细胞,捕获有活性CTC进行培养及功能分析具有其独特的意义。实际上,通过捕获CTC并移植于免疫缺陷小鼠,即患者来源CTC小鼠模型(patients-derived xenograft mouse model)已经在广泛尝试中,对于通过二代测序、药物筛选及敏感实验寻求针对患者特异的治疗,已经在一些研究中显示了其前景[18]。但目前CTC培养条件并不完善,培养成功的效率仍然较低,尚难以常规及规模化开展。

7.CTC单细胞测序分析:

由于CTC与肿瘤进展的密切关系,因此,对于CTC的遗传改变分析成为洞视肿瘤演进的重要窗口。单细胞二代测序技术已经逐渐成熟,CTC单细胞测序分析未来将成为CTC分析的一个重要领域[19]。

(二)CTC的富集、鉴定及相关问题

近十多年的实践表明CTC的捕获和鉴定仍是一项挑战性的工作。首先,CTC在外周血中数量非常稀少,1 mL外周血中各种细胞的数量高达109个,但其中CTC的数量可低至1个细胞。另一方面,不同肿瘤CTC在大小、形态、分子标记、基因表达、基因突变等各方面都表现出差异性,即使同一患者CTC也具有异质性,因此,特异及高效捕获CTC是临床应用的关键[4]。然而目前还没有一种方法能够将CTC完全富集起来。缺乏相对集中和普及的检测平台,使众多的研究和检测结果缺乏可比性,因此,在许多方面尚无一致的结论,如CTC与临床治疗反应的关系、CTC与原发肿瘤的差异性及程度、CTC是否具有早期诊断的意义等。

1.当前CTC富集及问题:

CTC的富集是根据其与血液细胞在生物学特征和物理特征的差别而实现。前者主要是根据CTC细胞表面特异表达的蛋白,而后者主要是根据细胞的大小、密度以及离心力等物理特性。根据生物学特征的富集技术又可以分为阳性分选和阴性分选两类。阳性分选采用的是上皮性癌CTC最常用的上皮细胞标志物中表达最为广泛的上皮黏附蛋白(EpCAM)的抗体,CellSearch就是基于此。但在阳性分选应用中表现出分选效率不高,同时,正常血液中也存在少量上皮标志细胞,使得检测出现假阳性结果。尤其是无法用一个标志分选到众多类型CTC,即使为上皮性癌也会因许多机制丧失EpCAM的表达。为了克服这些问题,阴性分选被设计运用于CTC富集。其策略是将血液中的红细胞、白细胞去除而只留下CTC,这样克服了阳性分选中CTC分选标志的局限性,在实践中也确实体现了阴性分选的富集效率,但特异性有所下降,而分选的CTC需要进一步利用肿瘤标志物进行鉴定。另一种较为广泛的CTC富集策略则是基于物理特征的富集。即利用CTC在体积、质量、细胞表面特性等与血液细胞之间的差异来实现,包括最早使用的ISET、密度梯度离心法以及新近的无标记微流控芯片法等[20]。在上述富集策略实践中,对CTC以及所处血液环境有了更全面的认识,也发现一些影响CTC富集的主要因素:(1)CTC异质性:在上皮型和间质型CTC之外,还存在更多类型的CTC。另外,CTC与原发肿瘤在遗传及表型上也存在一定的差异。(2)CTC标志的丢失与改变:在循环中CTC发生上皮-间质转换而转换细胞标志,如CTC上皮标志的丧失。在这个过程中细胞的上皮标志物[EpCAM、E-cadherin、细胞角蛋白(CK)等]表达量下调,间质标志物(如波形蛋白)表达量上调。单独依靠上皮标志物进行CTC分离和鉴定,有可能仅捕获那些带有上皮标志物的CTC,而那些与肿瘤转移相关性更高的间质型CTC可能未被捕获。因此,有研究采用上皮和间质细胞共同的抗体(如plastin3)或间质细胞的抗体(如N-cadherin)来进行富集[21]。(3)血液中非肿瘤细胞与CTC的相关作用:与组织中肿瘤微环境相似,CTC还与许多非肿瘤细胞相互作用,包括循环纤维母细胞、血小板、循环内皮细胞、肿瘤相关巨噬细胞以及T淋巴细胞。此外,血液中还有上皮细胞[22,23]。这些成分不仅改变CTC的表型还增加了富集的难度。在对CTC和血液状况有了更全面的认识基础上结合新兴生物技术,发展基于多种分离策略的综合性富集系统是目前探索的方向,并且已经具有多种商品化的技术平台[20]。利用微流控芯片技术将物理特性与抗体结合等相结合的富集系统为目前的主要探索途径,似乎是未来CTC富集的一个方向。

2.CTC鉴定及问题:

对于以阴性分选或物理特征富集之后的CTC,还需要通过一些技术手段进行肿瘤细胞的鉴定,但都有一些局限性,主要有:(1)形态学鉴定:如常规细胞学一样,对CTC经染色后根据细胞异型性进行鉴定。由于富集时或血液中存在状态的影响会形成人工假象,造成不确定性。(2)免疫细胞学检测:主要依据CTC表达上皮细胞或特异基因产物,如细胞分化标志:CK、波形蛋白、E-cadherin、N-钙黏蛋白等,以及肿瘤抗原或癌基因产物,如前列腺特异性抗原以及乳腺癌HER2等。(3)逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测基因表达:定量检测肿瘤相关标志物的表达,如叶酸受体或多基因表达谱,具有较好灵敏度,但无法观察到CTC的形态学特征,同时需要确定检测的阈值。(4)染色体倍体检测:即根据肿瘤细胞染色体出现非整倍体现象,以荧光原位杂交(FISH)法对捕获的CTC进行染色体数目分析(如第8号染色体)。新近发现部分循环中的血管内皮细胞也可出现非整倍体,其意义尚不明确。

3.对CTC富集及鉴定探索的思考:

CTC富集是目前临床应用的瓶颈。缺乏相对集中和普及的检测平台,使众多的研究和检测结果缺乏可比性,因此,在临床应用的许多方面尚无一致的结论。由于CTC异质性、血液细胞群的复杂性使单一方式的富集和检测方法难以实现。虽然基于微流控芯片的综合富集技术已经初步建立并已商品化,但尚缺乏相应的多中心及大规模临床应用数据[20]。因此,如何有针对性地利用现有检测平台也值得考虑。如CellSearch等技术已经在乳腺癌、肺癌、结肠癌、前列腺癌方面积累了许多证据,也可利用其进行有条件的临床检测服务[24]。同时,基于前期CTC的实践,未来理想的CTC检测平台应该具备以下特点:(1)既能对CTC的形态可视也能检测其特异标志物;(2)实现定性与定量的分析;(3)集分离、富集、检测一体化和自动化。

二、ctDNA检测

游离核酸(cell-free nucleic acids)包括cfDNA和cfRNA,一般指血清或血浆中游离核酸的总称,可来自正常血液、组织及肿瘤细胞。ctDNA则特指来自肿瘤细胞的游离DNA,由原发肿瘤或者CTC通过细胞凋亡、坏死以及分泌(外泌体)到血液中[4,25]。同样,血液中也存在相似的游离RNA(ctRNA或cfRNA)。ctDNA与cfDNA主要通过基因突变检测加以区别。ctDNA的证实主要通过基因突变或表观遗传学修饰(如甲基化)分析实现,cfDNA主要用于无可常规检测突变的肿瘤患者,以cfDNA的浓度和完整性(cell-free DNA integrity)作为检测指标。如乳腺癌以人Alu重复序列为靶点检测cfDNA浓度和完整性可以为独立的预后因素。cfDNA的浓度可以普通核酸定量或以单拷贝基因为参照计算。如以单拷贝hTERT基因计算cfDNA浓度可以作为肠癌的独立预后因子。在较多研究中显示肿瘤可能导致cfDNA浓度增加,同时其长度可以与正常细胞不一致。对于多种肿瘤的观察发现,肿瘤患者cfDNA浓度增加,但完整性分析结果却不一致[26,27,28]。另外,以二代测序技术检测cfDNA拷贝数变异(copy number variation)、血浆基因组异常指数(plasma genomic abnormality)也是新的尝试[29]。

(一)ctDNA检测的临床应用与意义

随着肿瘤靶向治疗的开展,高灵敏度分子检测的引进,ctDNA的检测取得了很大进展,部分已经运用于临床实践。

1.与肿瘤靶向治疗有关的ctDNA检测:

对于晚期非小细胞肺癌患者,如果在没有组织可以检测的情况下,血液EGFR检测阳性可以作为治疗指征。以ctDNA作为耐药检测目标,接受酪氨酸激酶抑制剂(TKI)治疗的非小细胞肺癌患者,血液EGFR耐药突变(T790M、C797S等)是目前耐药检测的常规项目。在晚期及转移性结直肠癌,血液Ras基因突变检测也一样。此外,以ctDNA进行二代测序多基因检测已尝试在部分晚期患者开展,以寻找治疗靶点。由于肿瘤异质性问题,ctDNA检测经常受到质疑,但新近发表的一项研究表明,肿瘤驱动基因突变在同一患者原发和转移肿瘤之间具有很好的一致性,进一步支持检测ctDNA驱动突变在肿瘤靶向治疗中具有重要的意义[30]。

2.与肿瘤免疫治疗有关的ctDNA检测:

随着近年基于免疫检查点抑制剂的肿瘤免疫治疗进展,证实除PD-L1表达外,肿瘤细胞基因组突变相关的指标具有重要的价值,如微卫星不稳定性(MSI)、高肿瘤突变负荷(tumor mutation burden,TMB)[31]。近期,在对进展期非小细胞肺癌及胃癌转移患者免疫治疗中ctDNA的MSI或TMB检测已经显示其与相应组织检测同等的价值[32,33]。因此,ctDNA的检测可能会很快应用于其他晚期肿瘤免疫治疗。

3.ctDNA甲基化检测:

对于无标志性基因突变的肿瘤,ctDNA甲基化检测也一直在探讨中。比较成功的是SEPT9甲基化检测应用于结肠癌的筛查、早期诊断以及治疗跟踪[34]。近年研究发现不同组织和器官来源的ctDNA具有相对特异的甲基化谱,ctDNA甲基化谱检测显示出具有肿瘤溯源的作用,即对来源不明肿瘤进行甲基化谱分析,可以揭示其组织和器官来源[35,36]。

4.ctDNA与CTC检测的结合:

在非小细胞肺癌中,ctDNA与CTC检测的关联性已经得到了很好的证实。CTC与相应血浆EGFR突变、ALK重排存在关联,并具有临床治疗和预后意义。CTC可以作为突变基因检测的来源。

(二)ctDNA检测规范

经过几年来液体活检的实践,一些检测流程中相关的要点已得到初步确立[4],主要为:(1)ctDNA检测适用对象:严格掌握血液检测的对象以防止检测的泛用;(2)检测时机:为了尽可能减少正常细胞损伤DNA的干扰,以及肿瘤细胞DNA损伤,ctDNA检测一般建议在手术前、化疗患者在接受治疗前进行;(3)样本处理:采血管的选择,样本的运输、贮存以及DNA提取时技术细节已经有很好的规定;(4)检测方法:由于ctDNA通常丰度低、片段化等问题,为了检测的灵敏度一般用较组织检测敏感的方法,如组织检测一般要求精度达1%,而血液检测则应在0.1%;(5)防实验室污染:与组织提取相比,血液更易形成气凝胶而扩散,因此,建议将血液与组织DNA提取在独立的空间进行以避免污染。

(三)ctDNA检测的局限性与问题

尽管ctDNA检测已经在临床应用中初步表现出快捷、简便、可靠的优势,但有些问题仍在积累和探索之中。

1.目前ctDNA检测较方便用于具有特异基因突变的肿瘤,而没有固定突变的肿瘤则只能选择cfDNA浓度或完整性检测以及血浆基因组异常指数检测,其意义尚待验证。

2.ctDNA的富集:目前通行的ctDNA检测主要从血浆中直接提取,也有尝试将ctRNA(主要在外泌体中)一同提取进行PCR和RT-PCR同时扩增检测,以提高灵敏度。

3.有关检测的灵敏度与阈值;当血液检测为非常低频率突变时是否具有意义。

4.与组织检测的关系:主要问题是当血液检测为阴性而又缺乏组织学检测信息时患者应该如何做;前者目前建议是在适当时候继续血检,或者在条件具备时考虑二次组织活检[4]。

5.高灵敏度检测平台的普及、应用及问题:由于ctDNA丰度低、片段化和半衰期短检测通常要求比组织检测更为敏感的方法,目前Super-ARMS、数字PCR、深度二代测序是主要检测方法。尽管Super-ARMS易于开展,但灵敏度似乎仍有欠缺,尤其不具定量性,深度二代测序则检测费用贵,难以常规应用,数字PCR是较好的选择,但只能检测已知突变且尚未实现多通道,并且在医院病理科尚不普及,实际应用经验也待积累。另外,这些超敏感方法得到的结果是否能够反映患者临床特点也有待确定。

三、肿瘤外泌体检测

液体活检中对于外泌体(exosome)的探索是近年来的另一个热点。外泌体或微囊泡(microvesicle)是由细胞主动分泌的微小分泌泡(10~300 nm),由细胞双层质膜包裹。外泌体富含微小RNA(miRNA)、热休克蛋白,以及长链非编码RNA(lncRNA)等。外泌体通过循环不仅可以作用于肿瘤细胞,也可作用于白细胞以及组织和器官细胞,通过RNA和蛋白质调节其功能[37,38]。对于液体活检,外泌体与CTC和ctDNA检测相比,主要的优势和特点在于:外泌体不仅来自肿瘤细胞,也可源自肿瘤间质细胞,可能反映肿瘤微环境的改变;其次,外泌体富含miRNA,可能成为未来基于miRNA分子标志检测的主要来源;外泌体较CTC、ctDNA丰度高,更有利于临床检测[38,39]。近几年来外泌体的研究表明,外泌体对肿瘤及肿瘤间质微环境具有重要的调节作用[40,41]。体外实验表明,外泌体可以诱导肿瘤形成,增强恶性度,提高转移能力[37]。

外泌体可以通过超速离心、密度梯度离心、免疫吸附等方法富集。但这些常规方法不适用于临床样本,因此,建立临床实用的外泌体富集方法是目前的一个热点。基于微流控技术的许多尝试都在进行,均取得了有前景的结果[42]。分离外泌体的检测可以检测其:(1)蛋白成分:主要有热休克蛋白家族:HSP70、90,细胞骨架蛋白、生长因子;(2)miRNA;(3)mRNA。对于蛋白可以通过免疫印迹、酶联免疫吸附试验甚至蛋白质谱检测,而miRNA或mRNA主要以PCR、芯片等方法检测[42,43]。

但对外泌体的认识许多都还在科研的层面,缺乏比较广泛的临床研究。新近有报道,在检测EGFR突变时,同时富集血浆游离ctDNA和外泌体mRNA,以PCR及RT-PCR法进行EGFR突变检测较单独检测血浆ctDNA阳性率高。同时,先前已经有很多研究表明在肿瘤进展中可以检测到外泌体中特异的miRNA的改变[44,45]。在未来的临床实践中,如何快速、简便、有效分离外泌体,以及确定与临床相关的特异外泌体蛋白或miRNA是其应用的关键环节。

四、肿瘤修饰血小板检测

近年来,血液中血小板的功能吸引了肿瘤研究专家,血小板具有多种特殊功能:血小板能够从血液中摄取多种分子;血小板具有释放颗粒功能,并分泌血小板衍生的细胞外囊泡;血小板形成微粒(platelet microparticles)可以通过转移受体于肿瘤细胞表面,诱导趋化作用、增强细胞增殖以及诱导表达白细胞介素-8、基质金属蛋白酶9、血管内皮生长因子、HER2基因表达、诱导抗药性。血小板形成微粒可以作为预后标志物。血小板具有与免疫细胞相互作用功能而促进肿瘤细胞免疫逃逸与穿越内皮细胞移行功能,反之肿瘤细胞则通过诱导血小板聚集形成静脉血栓栓塞[46,47,48]。尤其近年发现血小板可以被肿瘤细胞教育或修饰(肿瘤修饰血小板),即血小板接受肿瘤细胞的分子(所谓教育、修饰),或者通过血小板表面受体脂多糖介导诱导其活化,使前体mRNA发生特异的剪接[47]。同时,血小板富含RNA,有巨核细胞的mRNA以及mRNA剪接体,并可接受外来信号实施特异的剪接活动,血小板可能含有约3 000~6 000个转录本。这些血小板包含的肿瘤相关分子可以成为富集mRNA repertoire的报告体,而运用于肿瘤诊断。研究表明肿瘤与正常血小板RNA表达谱具有显著差异,即所谓"TEP RNA signatures"的概念被提出。相应的分析工具已初步建立,且具有96%的准确性[49,50]。已初步揭示肺癌、前列腺癌、胶质瘤、乳腺癌相应的血小板RNA谱。此外,血小板可以富集肿瘤RNA,有研究证实可以通过非小细胞肺癌患者血小板富集检测EML4-ALK融合基因RNA,其具有很高的灵敏度和特异度,并反映患者的无进展生存期和总生存期[51]。

血小板作为液体活检的新标志,其丰富的miRNA类型,和特有的反映肿瘤细胞生物学特性,以及其可能对循环RNA的富集作用为其特有的检测优势。与之适应,基于定量RNA的检测平台(如PCR、芯片、二代测序)是其主要的检测手段。

五、肿瘤液体活检与临床病理学

液体活检是现代生物医学的一个新兴领域,涉及遗传、感染、代谢、肿瘤等多方面。如非侵入性产前检查已经在世界范围内广泛开展。而肿瘤液体活检是肿瘤分子检测中一个有机部分,由于肿瘤最根本的诊断依赖病理学,而目前肿瘤靶向治疗检测主要依据肿瘤组织检测,因此,液体活检与病理组织学检查应当有密切关系,肿瘤液体活检与组织检测在同一部门进行较为理想。病理学应该积极主动开展肿瘤相关液体活检。

与传统病理诊断相比,液体活检有许多方面不同于组织病理分析,病理医师应该了解两者的差异,尤其应当认识:(1)液体活检检测的阈值与量效关系:与组织病理诊断主要是定性分析不同,液体活检是定量分析,因此,需要确定检测的阈值(阳性阈值以及临床有效性阈值),同时,也应积累定量检测结果与疾病发展之间的关系;(2)液体活检与组织检测的关系:两者结果不一致时应分析其原因,并注意与临床结果的对比;尤其当液体活检阴性时应尽可能进行二次及再次活检;(3)液体活检主要通过仪器分析进行,会不断提升分析的自动化水平;(4)液体活检不断更新的检测内容以及相应的临床意义,注意相应的共识和指南,做到规范地进行检测;(5)与相关学科的分工与合作:液体活检涉及广泛的领域,各相关学科均在开展相应的液体活检,相互之间的范围有时难以界定,重叠不可避免。

目前,液体活检许多检测尚处在研究和探索阶段,临床病理开展液体活检应注重检测的质控与规范,尤其对于:(1)适应人群或患者群,切忌将检测盲目引入筛查和体检;(2)样本处理:确定样本收集、储存、运输、处理相关条件;(3)分析的验证:准确性、重复性、可靠性,在没有相关机构认证项目时,应遵循实验室自建(laboratory development test)的原则,进行充分的实验室测试;(4)临床验证分析:将检测结果与临床结果之间关系进行统计分析;(5)临床运用的必要性分析:在规模化进行检测的同时,应进行随机对比研究,确定检测是否必要。如耐药基因突变液体活检相比于单纯组织活检是否真的有助于耐药患者的治疗,评估其卫生经济学效应。否则,是否应当进行这样的检查就会引起争议。

六、液体活检临床病理应用展望

在临床与病理学界以及相关领域的共同努力下,我国肿瘤液体活检在临床应用方面开展十分积极,几乎与世界先进国家处在同样的水平。与美国、欧洲和亚洲先进国家一样在检测项目、检测平台、临床相关实验方面都进行着几乎同样的工作。如在肺癌的液体活检我们已经形成相应的检测与临床应用共识与指南。但和其他科学和生物医学领域相似,我们在基础研究、新的技术平台探索方面却十分不足。如数字PCR,CTC、外泌体等捕获技术,在血液超深度二代测序领域我们尚未有积极的全面探索。我们许多的工作依赖于先进国家的引领和数据支持。几年来液体活检的临床实践确实让我们看到其在肿瘤靶向治疗、耐药检测等方面的作用,同时开拓了我们对循环血液以及肿瘤细胞行为的认识,液体活检是临床病理的新领域和新的增长点。我们应与检验、临床肿瘤以及其他相关领域同行一道,共同努力拓展液体活检在临床肿瘤防治中的应用探索。


参考文献:略

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