院士盧煜明:血漿DNA片段學在液體活檢的應用將助力精準醫(yī)學領域實現(xiàn)更多突破
4月12日“2024大灣區(qū)肝病國際論壇暨消除病毒性肝炎大會”在廣州白云國際會議中心越秀萬豪酒店召開。中國科學院院士、香港中文大學醫(yī)學院副院長盧煜明作為特邀嘉賓,在會議上作了題為“血漿DNA片段學在液體活檢的應用”的報告,并與來自醫(yī)療領域專家學者共同探討血漿無細胞DNA片段組學技術的應用前景。
液體活檢(Liquid biopsies)技術是指,通過檢測人體的血液和其他體液中細胞外的DNA分子,獲取疾病信息的一種非侵入性的技術,對于早期肝癌的檢測和監(jiān)測具有潛在的重要性。
血漿無細胞DNA(Cell-free DNA, cfDNA)是指細胞由于各種原因死亡后釋放到血液中的DNA片段,這些DNA片段可以來源于多種組織,包括胎兒、腫瘤細胞、移植器官以及正常的血細胞等。近些年來的研究發(fā)現(xiàn)cfDNA的產(chǎn)生并不是隨機的,而且血漿cfDNA的片段大小、片段末端序列特征、表觀遺傳修飾等特征與疾病之間存在復雜的關系,由此誕生了新的組學技術:片段組學。
在本次報告上,盧煜明結合血漿cfDNA片段組學在無創(chuàng)性產(chǎn)前診斷、表觀遺傳學、腫瘤的早期篩查等領域的研究,為與會者揭示了這一新興組學技術在產(chǎn)前診斷、早癌篩查、癌癥分級等領域的巨大潛力。
在胎兒產(chǎn)前診斷中,由于孕婦血液中不僅存在胎兒的cfDNA片段,也會有孕婦自身的cfDNA片段。因此?,F(xiàn)有的研究表明,胎兒cfDNA片段的大小與孕婦相比,存在明顯的差異,據(jù)此,可以將胎兒的cfDNA從孕婦的cfDNA背景中分離出來,通過序列比對,對不同的染色體片段進行分類計數(shù)以確定比例,如果21號染色體序列比率升高,則懷疑21三體(唐氏綜合癥)。
在腫瘤早期篩查中,腫瘤細胞在發(fā)生和進展中,死亡的腫瘤細胞的DNA碎片會釋放到宿主外周血中,形成循環(huán)腫瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA )。肝細胞癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC)是全球范圍內(nèi)常見的惡性腫瘤之一,因為缺乏靈敏性和特異性俱佳的早期診斷標志物,大多數(shù)肝癌發(fā)現(xiàn)時就已經(jīng)是晚期,嚴重影響肝癌患者的預后。AFP作為是一場常見的肝細胞癌腫瘤標志物,但是其靈敏度僅有56%。如果結合cfDNA片段組學技術,將血漿cfDNA與AFP作為聯(lián)合診斷的生物標志物,對病毒性肝炎相關肝細胞癌的靈敏度可達80%,這無疑在病毒性肝癌早期篩查中具有重要的作用。
FRAGMA是盧煜明院士團隊研發(fā)的一種全新早篩技術,主要基于片段組學的甲基化分析方法,提供了相對容易訪問的隱藏在切割模式中的信號,能為無創(chuàng)產(chǎn)前檢測、器官移植和癌癥評估提供潛在的生物標志物。該技術的最終目標是,僅通過采集一點血液樣本,就可以在早期一次性篩查出多種癌癥。目前FRAGMA已進入研發(fā)轉化過程。
有研究表明,血漿cfDNA具有多種拓樸結構。包括線性cfDNA和eccDNA (extrachromosomal circular DNA)。盧煜明團隊在孕婦血漿中首次鑒定了eccDNA分子。這些eccDNA分子顯示出雙峰大小分布,峰值分布在?202和?338 bp,在兩個峰的整個大小范圍內(nèi)觀察到明顯的周期性,表明它們的核小體起源。這項工作強調了血漿DNA的拓撲分析,為循環(huán)核酸研究和應用提供了新方向。
在血漿cfDNA片段組學技術應用討論的圓桌環(huán)節(jié),大會主席、廣東省肝臟疾病研究所所長、南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院侯金林主持了嘉賓討論,參與專家有廣州醫(yī)科大學教授唐小平、南方醫(yī)科大學校長黎孟楓,南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院院長孫劍以及廣東智慧醫(yī)學國際研究院李明。在場專家,就血漿cfDNA相關技術在無創(chuàng)性產(chǎn)前診斷、早癌篩查、移植物功能監(jiān)測、技術轉化等重點領域展開了熱烈的討論。
隨著血漿cfDNA片段組學技術的不斷發(fā)展和應用,行業(yè)專家確實可以預見它將成為醫(yī)學診斷的重要工具之一。盡管cfDNA在理論上提供了非常高的特異性和靈敏度,但在實際應用中,由于現(xiàn)有技術的限制,仍然存在一定的局限性,特別是對于小腫瘤或早期腫瘤階段,cfDNA的量可能相對較少,導致篩查結果可能不夠準確。通過提高診斷的準確性和便捷性,液體活檢技術可以為患者提供更加個性化和精準的醫(yī)療服務,從而改善治療效果,減少患者痛苦,提高生活質量。
未來隨著血漿cfDNA片段組學技術的進一步發(fā)展,它將會在精準醫(yī)學領域發(fā)揮更大的作用,為疾病的早期診斷、治療方案的制定和監(jiān)測、藥物研發(fā)等方面帶來更多的突破和進步,造福更多的人類。
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網(wǎng)址: 院士盧煜明:血漿DNA片段學在液體活檢的應用將助力精準醫(yī)學領域實現(xiàn)更多突破 http://m.u1s5d6.cn/newsview14921.html
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