《Clinical Cancer Research :更准更快更经济,麻省总医院开发新型液体活检技术,检测HPV相关头颈癌》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2022-03-03
  • 头颈癌在美国和全世界范围内是一种常见癌症,尤其是在50岁及以上的成年人中。近年来,在人乳头瘤病毒(HPV)的推动下,影响口后喉部的一种头颈癌——口咽癌——的发病率急剧上升,HPV目前约占全美所有口咽癌病例的75%。

    通过传统方法诊断HPV相关的头颈部癌症患者有其局限性。检查,如手术活检,是侵入性的,而其他检查,如细针抽吸,可能需要重复活检。此外,手术活检、CT和PET成像以及体格检查只能在癌症发展到数百万个细胞并 "可见 "时才能发现它们。

    如果早期发现,这些癌症可以通过手术切除或用放射线治疗。然而,一旦癌症增长,并通过淋巴结扩散,治疗就会变得更加困难,患者往往会终生受到治疗副作用的影响。

    液体活检为检测癌症提供了一种侵入性较小的方法。最近的研究表明,液体活检可用于检测HPV相关头颈癌的复发情况。

    近日,哈佛医学院麻省总医院 Daniel Faden 等人在 Clinical Cancer Research 期刊发表了题为:Cell-Free HPV DNA Provides an Accurate and Rapid Diagnosis of HPV-Associated Head and Neck Cancer 的研究论文。

    在这篇论文中,研究团队探索了高度准确的血液检测,结合常规成像和体检结果,是否可以完全消除侵入性组织活检的可能。研究结果显示,液体活检检测HPV相关头颈癌的准确率超过98%,成本比标准方法低38%,而且从首次就诊到诊断的平均时间比典型方法减少63%。

    文章要点:

    人乳头瘤病毒(HPV)引起的宫颈癌和头颈癌发病率一直在迅速增加;

    在诊断HPV相关的头颈癌时,研究团队开发的液体活检技术比标准临床检查更准确、更快、成本更低;

    这项研究是首次将非侵入性方法作为诊断HPV相关头颈癌的可靠工具进行测试。

    该研究使用诊断模型来确定该活检技术是否能比传统的侵入性活检更快地产生诊断。根据这些模型,研究人员确定该活检技术可能比传统组织活检平均快26天获得诊断结果。

    当研究人员将液体活检与常规成像和体检的结果结合起来,创建一个完全无创的诊断方法时,诊断准确性仍然明显优于标准方法。

    本研究中开发和应用的定制液体活检可以检测漂浮在血液中细微水平的HPV病毒的DNA。该测试建立在癌症筛查和诊断研究中不断扩大的无细胞DNA领域的基础上。无细胞DNA是脱离癌细胞并被释放到血液中的DNA片段。虽然无细胞DNA对某些癌症来说可能难以检测,但对于HPV相关的癌症来说却具有很大的优势,因为它们会释放HPV病毒的 DNA,而这种DNA只有在有HPV相关的癌症时才能在血液中被发现。

    在这项研究中,研究人员前瞻性地招募了70名新出现,假定诊断为HPV相关头颈癌的人,以及70名来自麻省眼耳科医院和麻省总医院的对照组对象。所有人都接受了常规的体检和成像。

    他们发现液体活检明显比标准护理更准确,识别阳性结果的敏感性为98.4%,检测阴性结果的特异性为98.6%。当液体活检与常规影像学和体检结果相结合时,诊断敏感性为95.1%,诊断特异性为98.6%。该研究还发现,从首次就诊到诊断的平均时间比典型方法减少63%。同时还发现,液体活检的成本可能比传统方法低得多,平均每位患者可节省6000美元以上。

    基于这些研究,由Daniel Faden博士和头颈部机器人手术主任Jeremy D. Richmon博士领导的麻省眼耳科医院团队设计了一项临床试验,将试图验证这项研究的结果,并利用液体活检在治疗期间为患者做出实时决定,以期实现个性化护理。

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/6796432.html
相关报告
  • 《新技术给血液活检带来了更大的希望》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2017-11-09
    • 麻省理工学院(MIT)和哈佛大学(Harvard)的研究人员、麻省理工学院(MIT)的科赫研究所(Koch Institute for Integrative Cancer Research)、达纳-法伯癌症研究所(dana - farber Cancer Institute)和麻省总医院(Massachusetts General Hospital)的研究人员已经开发出一种精确的、可扩展的方法来监测血液样本中的癌症DNA。 自然通讯报道,研究小组表明,近90%的肿瘤的遗传特性可以使用whole-exome测序,在血液样本被发现,该方法可以有效地应用于49%的晚期癌症患者——一个可能会增加数量随着测序变得便宜。这种侵入性较低的肿瘤样本,可以为癌症基因组提供一个窗口,有一系列潜在的应用。 “我们的最终希望是使用血液活检来彻底地寻找和描述肿瘤的最小残余,”维克多·阿达斯坦森解释道,他是该论文的第一作者,也是布罗德研究所的组长,在那里他领导着血液活检小组。“而且,随着肿瘤在更高级阶段的发展,发展阻力或转移,我们可能会获得时间点,这可能是决定哪一种疗法适合那个病人的关键。” 这种从病人血液样本中检测和分析癌症DNA的能力正在成为一种有希望的替代手术活检,这是一种很困难、痛苦和昂贵的方法,特别是当肿瘤出现在具有挑战性的位置时。 血液活检(也称为液体活检)将克服许多这些问题。他们有可能让医生实时追踪疾病和治疗的进展,并帮助研究人员了解肿瘤是如何以更大的分辨率抵抗治疗的。 了解癌症没有侵入性的程序 体内的细胞,包括肿瘤细胞,一旦死亡,就会定期将DNA片段排出到血液中。通过血液活检,临床医生从血液中提取出这种“无细胞”DNA,然后检测并综合分析源自癌细胞的片段。追踪这些数据可以使癌症复发,病人对治疗的反应,以及其他临床上重要的特征,从血液样本中得到。 血液活检的研究和发展领域经常受到学术和行业参与者的欢迎,但有可扩展的全外显子组测序,由Adalsteinsson和同事Gavin Ha、Sam Freeman、Matthew Meyerson、j . Christopher Love和Gad Getz领导的团队正在以一个新的和创新的方向来研究这个领域。爱是麻省理工学院的化学工程副教授,也是麻省理工学院综合癌症研究所的一名成员 从目前的DNA片段中提取出一个完整的外显子,需要血液样本中至少10%的肿瘤DNA,但血液中的肿瘤DNA的比例因人而异。由于这种变异,在尝试全基因组测序之前,团队首先需要一种不带偏见的方法来检测和测量癌症DNA的水平。 在整个领域,许多血液活组织检查方法通过筛选已知癌症相关基因的突变来检测肿瘤的DNA,但这种靶向性的测序在没有这些突变的情况下会忽略癌症。 联合第一作者Ha,来自Broad研究所和达纳-法伯癌症研究所(DFCI)的博士后,领导了一种名为ichorCNA的工具的开发,该工具可以分析几乎在癌症基因组中普遍存在的突变模式的DNA片段,并因此捕获已知和未知突变的癌症。Ha专注于检测肿瘤细胞中有少量或更大副本的DNA片段,与健康细胞相反。 该研究小组对在DFCI的520例转移性乳腺癌或前列腺癌患者的1439例血液样本进行了前瞻性的测试和改进,这是一项由医学肿瘤学家Atish Choudhury、Daniel Stover、Heather Parsons、Nikhil Wagle和同事所倡导的重大努力。 使用这种方法,研究人员发现,在33 49%的转移性乳腺癌和前列腺癌患者,根据是否一个或多个血样检查,肿瘤DNA由大于10%的血液中游离DNA——足以让whole-exome DNA测序的无细胞的可行性。 然后,为了确定这种无细胞肿瘤DNA的测序是否能像组织活检一样对癌症遗传学有同样的了解,研究小组比较了从一组41名患者的全基因组测序中获得的肿瘤活检数据。研究人员发现,血液全外显子测序和组织活检的基因数据在许多遗传特征上都有明显的匹配,如克隆体细胞突变(88%匹配)和拷贝数改变(80%匹配)。 这些结果支持无细胞DNA全外显子测序,从血液样本,作为许多患者转移肿瘤活检的潜在替代物。 “我们的研究表明,我们可以可靠地从血液中获得癌症。”这反映了肿瘤活检的结果;在加入这个广泛的研究所之前,他曾是爱的实验室的博士后。“这种验证表明,我们可以对转移性癌症患者的大规模基因组特征进行血液活检。” “它释放了许多我们以前不能做的研究的潜力,”Getz补充道,他是麻省总医院癌症中心和病理学系的病理学和生物信息学副教授,同时也是癌症基因组计算分析小组的成员和主任。“这项技术将使我们能够追踪癌症的动态,了解药物耐药性的演变,或转移状态的发展,这是通过外科活检无法实现的。” 这项新的研究改进了血液活检的分析管道,并允许其在扩大的范围内进行。研究人员正在积极地将他们的工作应用到成千上万的转移性癌症患者身上,否则他们的肿瘤可能不会被活检。 “通过这项工作,我们现在有了一个框架,可以精确地测量和质量控制血浆中的肿瘤DNA,使血液活检的基因组分析具有很高的技术准确性,”Meyerson说,他是DFCI和哈佛医学院的病理学教授。 方法已经在癌症研究患者中使用 在团队成功的背后,ichorCNA和随后的无细胞DNA全外显子测序已被纳入与Broad研究所基因组平台的合作,以使从血液样本中得到的转移性和耐药肿瘤的全面映射。这一方法也被整合到包括转移性乳腺癌(MBC)项目的直接到患者的研究工作中,该项目是一种病人外展工作,收集唾液和组织样本,以及现在的血液样本——从转移性乳腺癌患者捐赠的DNA测序到进一步的治疗研究。在血管肉瘤项目和即将到来的转移性前列腺癌项目中,类似的合并血液活检的努力正在进行中。 “我们很兴奋使用血液活检理解转移性乳腺癌,耐药性,和肿瘤进化,并得到转移设置的快照的患者可能没有可用的转移性活检组织,“说Nikhil韦格尔准成员广泛研究所副主任DFCI癌症精密医学中心,和MBC领袖项目。“随着血液活检小组的最新成果,很明显,这项技术已经达到了我们应该纳入转移性乳腺癌项目的正确的程度。” 一种进行大规模血液活检的方法可以让研究人员和临床医生很容易地进入癌症基因组,这对医生监测治疗反应、观察复发以及更多的方式有令人兴奋的影响。经常和非侵入性地监测癌症及其治疗的能力可以改变临床试验,提高临床医生了解转移性癌症的分辨率,并有可能增加高质量的精确医学方法的可达性。 “使用无细胞DNA来追踪癌症并不是一个新想法,但我们正在开发这些工具,以了解我们如何更好地为这些类型的分析提供合适的材料,而且我们正在以一种让我们广泛跨越基因组的方式进行研究,”爱说。“我们已经建立了质量指标,以确保这项技术对成千上万的病人和样本每年都具有成本效益和可伸缩性。” 这项研究由Gerstner Family Foundation,Janssen Pharmaceuticals,Inc .和国家癌症研究所(National Cancer Institute)的科赫研究所支持(core)资助。 ——文章发布于2017年11月6日
  • 《液体活检检测法通过分析 RNA 的变化来检测早期结直肠癌,准确率可达 95%》

    • 来源专题:重大慢性病
    • 编译者:李永洁
    • 发布时间:2025-07-09
    • 液体活检是一种通过简单抽血就能检测出癌症迹象的测试。与传统的活检不同,传统活检需要取出一块组织,而液体活检通常会寻找癌细胞在血液中循环所携带的 DNA 片段中的突变或修改变化。虽然液体活检是一种有前景的、非侵入性的检测和监测癌症进展的方法,但在疾病早期阶段,它们的灵敏度和准确性并不高。芝加哥大学的研究人员现在开发了一种更灵敏的液体活检测试,该测试使用 RNA 而不是 DNA 来检测癌症。使用患有结直肠癌患者的血液样本,该测试能够以 95%的准确率检测出疾病的早期阶段,大大优于目前市场上可用的非侵入性检测方法。早期诊断的挑战肿瘤细胞死亡时,会分解并释放遗传物质颗粒进入血液。标准的液体活检依赖于这种游离的 DNA,即循环游离 DNA(cfDNA),来检测癌症。然而,在疾病早期阶段,即肿瘤细胞仍在生长和活跃之时,血液中的 cfDNA(游离细胞 DNA)含量并不多。“这对于早期诊断来说是一个重大挑战。因为肿瘤细胞释放到血液中的 DNA 量根本不够。”芝加哥大学化学系约翰·T·威尔逊杰出服务教授兼生物化学与分子生物学系教授查伦·何博士说道。“这对我们以及其他人进行结肠癌的早期诊断都构成了挑战,所以我们决定转而研究 RNA。”该研究的资深作者是何博士,其发表于《自然·生物技术》杂志的论文题为《血浆中微生物源细胞自由 RNA 的修饰可区分结肠癌样本》。RNA 是一种遗传密码的过渡形式,它复制并执行来自 DNA 的指令,以产生细胞所需蛋白质。分析 RNA 是衡量基因活动的良好指标,因为 RNA 的存在意味着细胞正在忙碌地进行各种活动并合成蛋白质。在此次研究中,研究生程伟·朱和李生·张(博士)——曾在何博士的实验室工作过,现为香港科技大学的教员——开始探索利用循环游离 RNA(cfRNA)而非 cfDNA 来诊断和检测癌症的可能性。然而,测量血液中 RNA 分子的简单含量并不总是可靠的,因为其含量会因样本采集的时间和处理方式的不同而有很大差异。何博士的实验室专门研究 RNA 修饰的生物学功能,即对 RNA 分子进行的化学变化,这些变化会改变其活性。因此,在此次研究中,研究人员专注于分析血液样本中的 RNA 修饰水平,因为无论 RNA 的含量有多少,其水平始终保持相对稳定。例如,如果一个 RNA 转录物被修饰了 30%,那么无论是在 100 个还是 1000 个拷贝中测量,这个百分比都是相同的。检测微生物组的变化研究团队与来自胃肠病学家兼长期合作伙伴马克·比森内特(医学博士)的样本进行了合作,马克·比森内特是芝加哥大学医学系的副教授。他是来自结直肠癌患者的样本提供者。令他们惊讶的是,他们不仅能够测量人类细胞中 cfRNA 的变化,而且还能够检测到肠道微生物的 RNA。在消化系统内,数以亿计的细菌与我们共生,而在癌性肿瘤存在的情况下,它们的活动也会发生变化。借鉴植物方面的先前研究,何博士及其团队知道 RNA 的修饰水平反映了生物体的状态:生物体越活跃,对某些 RNA 的修饰就越多,以维持这种活跃状态。在结直肠癌样本中也观察到了同样的模式。“我们发现,微生物释放的 RNA 在癌症患者和健康个体之间存在显著差异,”何博士说。“在肠道中,当肿瘤生长时,附近的微生物群落必须因这种炎症而重新调整。这会影响到附近的微生物。”微生物群落的更新速度也比人体细胞快得多,更多的细胞更频繁地死亡,并将 RNA 片段释放到血液中。这意味着,一种检测微生物 RNA 变化情况的测试能够比依赖人类肿瘤细胞释放的 DNA 的测试更早地检测出可能的癌变活动。检测粪便中 DNA 或 RNA 含量的商业测试在癌症晚期阶段的准确率约为 90%,但在早期阶段的准确率则低于 50%。而这种基于 RNA 变化的新测试总体上准确率几乎达到 95%,并且在癌症的最早阶段也能准确检测出。”贺博士说:“这是 RNA 变化首次被用作癌症的潜在生物标志物,与 RNA 含量相比,它看起来更加可靠和灵敏。能够在这些早期阶段检测出癌症是前所未有的。”