
威爾·康奈爾醫(yī)學(xué)院和紐約基因組中心等機構(gòu)的研究人員近日開發(fā)出一種錯誤糾正的全基因組測序方法,能夠更靈敏、更準(zhǔn)確地檢測血液樣本中的腫瘤DNA,從而在癌癥治療后監(jiān)測患者的疾病狀態(tài)。
液體活檢技術(shù)通過分析外周血中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞和循環(huán)腫瘤DNA,可以實時監(jiān)測腫瘤的動態(tài)和預(yù)后。然而,血液樣本中的腫瘤DNA濃度極低,因此準(zhǔn)確鑒定癌癥的突變特征是一項重大的挑戰(zhàn)。
近日,威爾·康奈爾醫(yī)學(xué)院和紐約基因組中心等機構(gòu)的研究人員開發(fā)出一種錯誤糾正的全基因組測序方法,能夠更靈敏、更準(zhǔn)確地檢測血液樣本中的腫瘤DNA,從而在癌癥治療后監(jiān)測患者的疾病狀態(tài)。
這項研究成果于4月11日發(fā)表在《Nature Methods》雜志上,標(biāo)志著早期癌癥篩查也有望通過常規(guī)的抽血化驗來實現(xiàn)。
研究人員在Ultima Genomics公司新推出的測序平臺上進(jìn)行了基準(zhǔn)測試。他們證明,像這樣的低成本平臺能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的測序深度,讓研究人員能檢測到極低濃度的循環(huán)腫瘤DNA。錯誤糾正方法的加入大大提高了該技術(shù)的準(zhǔn)確性。
共同通訊作者、威爾·康奈爾醫(yī)學(xué)院的Dan Landau博士表示:“我們現(xiàn)在正進(jìn)入一個低成本的DNA測序時代,在這項研究中,我們正利用這一優(yōu)勢來實現(xiàn)全基因組測序,這在過去被認(rèn)為是不切實際的!
在這項研究中,研究人員首先證明了新測序平臺成本低廉,讓深度的全基因組測序成為可能,而舊技術(shù)的深度測序成本非常高。使用該平臺,并以患者腫瘤中已知的突變模式為指導(dǎo),他們能夠檢測患者血液樣本中濃度僅為百萬分之一的腫瘤DNA。
接下來,研究團(tuán)隊利用雙鏈DNA中的冗余信息,采用錯誤糾正方法提高了這種技術(shù)的準(zhǔn)確性。他們的研究表明,這種組合技術(shù)的錯誤率極低,因此原則上可以直接用于血液樣本,而無需獲取患者的腫瘤樣本。
通過與其他研究團(tuán)隊合作,研究人員展示了該方法的潛力。這種靈敏度高且錯誤率低的方法僅依靠血液樣本就檢測到癌癥患者中的極低腫瘤水平。在沒有配對腫瘤樣本的情況下,他們能夠評估黑色素瘤和膀胱癌患者的疾病負(fù)荷。
第一作者、Landau實驗室的博士研究員后Alexandre Cheng表示:“例如,我們能夠看到癌癥進(jìn)展或復(fù)發(fā)患者的循環(huán)腫瘤DNA水平增加,而完全緩解或部分緩解的患者的循環(huán)腫瘤DNA水平下降!
Landau博士說:“這些結(jié)果讓我們能夠暢想未來,也許可以僅僅通過抽血化驗就能檢測和追蹤癌癥!
參考文獻(xiàn)
Error-corrected flow-based sequencing at whole-genome scale and its application to circulating cell-free DNA profiling
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