癌症研究中的液体活检：NGS与PCR的结合

Scientific加入Absolute Gene-ius播客，探讨分子技术如何推动精准肿瘤学研究的发展。凭借涵盖临床实验室研究、数字PCR应用以及下一代测序（NGS）的丰富经验，Sollweck博士分享了科学家们正在如何应对癌症研究中的关键未满足需求。

本期节目从液体活检研究策略到微小残留病灶（MRD）研究监测，探讨了测序和PCR技术如何相互补充，从而在肿瘤学研究流程中实现更高灵敏度、更个性化且更微创的方法。

收听完整节目请访问：thermofisher.com/absolutegeneius

肿瘤学研究中最紧迫的未满足需求是什么？

在癌症研究中，研究人员最关注哪些未满足的需求？

Sollweck博士解释道：

“当我们谈论未满足需求时，我们真正想要的是“在不影响治疗效果的前提下，帮助更多患者获得更便捷的诊断与治疗。具体来说，我们需要的是更简便的方法来获取细胞，也就是肿瘤样本；同时，还需要更便捷的方法对其进行分类，并据此确定合适的治疗方案，以便真正应用于这些患者”

她强调了分子肿瘤学研究如何改变了肿瘤分类研究：

“显然，分子肿瘤学领域发展迅速，这为该领域带来了很多益处，因为我们从基因层面对肿瘤分类，从而获得大量信息，用于指导应对和治疗这些肿瘤，我认为目前最需要的是便捷的获取方式。”

癌症研究中的液体活检是什么？

液体活检研究在改善肿瘤来源材料用于肿瘤学研究应用的获取方面发挥着核心作用。

Dr. Sollweck 如何定义液体活检？

“液体活检可以是血液，可以是无细胞DNA，也可以是循环肿瘤细胞，还可以是尿液，甚至脑脊液。所以，液体活检的意思就是我们不取实体组织或一块细胞，而是取一些通常更容易从身体获取的液体，因此对于受影响的人来说，也更容易获得。”

在癌症研究领域，这种方法减少了反复进行侵入性操作的负担，并支持在肿瘤学研究中进行更频繁的监测。

Sollweck博士指出，某些癌症研究领域已经采用了液体活检的研究方法：

“到目前为止，液体活检在肺癌研究中非常常见。我们已经做了，我也记不清，大概至少有5到10年了，用于追踪治疗耐药性的研究以及肺癌和液体活检。而现在最新、对，最新关注的方向就是乳腺癌研究中的液体活检。”

液体活检研究面临哪些技术挑战？

尽管在肿瘤学研究中前景广阔，但液体活检在分析上仍存在挑战，尤其是在大量野生型DNA中检测稀有突变时。

“其实我不会说这很难。我们面临的挑战主要是样本中的含量问题。显然，这里面并不多。所以，这也是数字PCR发挥作用的地方。我们需要高度灵敏的方法来分析这种类型的DNA。”

她解释了灵敏度在癌症突变研究中的重要性：

“因为想象一下，即使乳腺癌释放出很多DNA，其中大多数仍然是正常、健康、野生型DNA。所以即使里面可能有还不错数量的DNA，比如20到40纳克，但突变含量通常还是很低。因此，你仍然需要找到一种能够检测到这些低水平突变含量的方法。”

在液体活检研究流程中，前分析阶段的严谨性同样至关重要：

“因此，我们必须确保我们检测到的总体数量实际上是游离DNA，而不是某些破裂的血细胞释放出的全部基因组DNA。”

NGS和数字PCR如何在肿瘤学研究流程中协同工作？

测序和数字PCR在肿瘤学研究流程中的位置在哪里？

Sollweck博士描述了它们在分子肿瘤学研究中的互补作用：

“我们可以把NGS看作是我们的广角镜头。我们用NGS来观察成千上万的基因，从而对我们所处的情况有一个整体的了解。”

在肿瘤学研究中，NGS支持肿瘤分类、标志物发现以及通路分析等研究：

“所以我们用它来进行肿瘤的遗传分类。我们也可能利用NGS来识别某些类型的突变，这些突变要么导致某个通路停止，要么甚至增强另一个通路，这些都可能导致对某些治疗产生耐药性。”

相比之下，数字PCR研究应用能够对已知靶点进行超高灵敏度监测：

“然后我们有数字PCR，它就像激光指示器一样。一旦我们确定了对我们来说重要的突变或改变，我们现在可以用数字PCR以极高的精确度和灵敏度进行后续追踪。”

她继续说道：

“所以，我们将使用数字PCR来长期监测疾病，观察其进展或复发，同时也会研究某些治疗方式可能带来的耐药机制。”

癌症研究中，研究人员何时从NGS转向数字PCR？

肿瘤学研究中的转变取决于具体的研究问题和研究设计。

“那么，我们在这里首先要问的问题肯定是‘我想做什么？’显然，NGS可以用于大多数情况，但它也非常昂贵。”

在液体活检研究环境中：

“如果我关注液体活检，一旦我在组织中发现了某些东西，并且想要检测其液体活检，我就会转向数字PCR，以便对精确性和灵敏度更有信心。”

在血液肿瘤研究领域：

“如果我们关注血液学研究领域，比如白血病相关的任何研究，我们总是需要NGS，因为这些类型的血液癌症非常异质化，情况复杂，在第一阶段我们绝不会考虑采用靶向方法，这是不可能的。但一旦我们找到了罪魁祸首，我们就可以使用更灵敏的方法来跟踪疾病进展或疗效是否有效。”

肿瘤学研究中的微小残留病灶（MRD）是什么？

微小残留疾病研究是血液肿瘤和实体瘤肿瘤学研究中最敏感的领域之一。

Sollweck博士如何定义MRD？

“MRD是微小残留疾病。它在血液疾病中尤其重要，但这个领域发展也非常迅速。”

她解释了MRD监测研究的重要性：

“可以说，MRD最经典的描述就是血液学方面，我们必须在治疗过程中，或者说移植后，进行极其严格的随访，因为如果还有一个携带特定激活突变或融合基因（无论是什么）的细胞残留。如果我们漏掉了这个单一克隆，那么整个循环就会重新开始。”因此，高灵敏度的分子肿瘤学研究工具对于检测罕见残留克隆并支持MRD研究至关重要。

液体活检、测序和数字PCR研究的进步正在重塑肿瘤学研究，使得发现级基因组分析与超高灵敏度突变监测成为可能。这些技术共同支持更加个性化、精准且创伤更小的癌症研究策略。

收听与Kathie Sollweck博士的完整对话。

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