什么是cfDNA？

进步液体活检在诊所中，这些过程在寻找疾病生物标志物的最低侵入性方式中无价。尽管可以从体液中分离出多种生物分子，但在检测血液中临床相关的生物标志物时，自由浮动的核酸特别有用。在本文中，我们将定义什么是循环的自由DNA以及如何在诊所中分析这些生物标志物。

什么是cfDNA？

循环游离DNA（CFDNA）是降解的DNA分子，这些分子被细胞释放到血液中。这些片段的长度可能在50至300个碱基对之间变化，通常在健康个体的血液中以低浓度发现。然而，随着癌症和其他健康状况的进展，通常观察到血液中CFDNA水平升高。从人体血液中分离出的各种类型的CfDNA用于诊断和筛查，包括循环肿瘤DNA，线粒体DNA和胎儿DNA。

大部分CFDNA研究建立在源自癌细胞的DNA上。循环肿瘤DNA（CTDNA）是用于检测或监测癌症随时间发展的核化生物标志物。这些癌症生物标志物通过肿瘤或循环癌细胞释放，它们在凋亡或坏死时释放。随着肿瘤的生长和成熟，碎裂的ctDNA的浓度在循环中增加。

无细胞的线粒体DNA（CF mTDNA）是另一种由受损或应力细胞释放的CFDNA。这些压力衍生的碎片在整个身体中的循环可以激活我们的免疫系统的炎症反应。尽管CF mtDNA尚未像ctDNA那样容易研究，但与健康个体相比，癌症患者的血液中循环mtDNA的差异可测量。该发现表现出CF mtDNA对于精确的液体活检的潜在值。

无细胞的胎儿DNA（CFFDNA）是胎儿DNA的循环片段，在怀孕期间可以在孕妇血液中发现。可检测到妊娠七周后，Cffdna片段通过胎盘细胞的死亡释放到母体血液循环中。Cffdna片段在母体血液中最多可占CFDNA的13％，这使临床医生能够以非侵入性的方式对遗传条件进行产前筛查。

为什么CFDNA很重要？

进步肿瘤学的液体活检产前医学证明了CFDNA作为21中的有价值目标的重要性^英石世纪。当涉及到癌症时，发现具有肿瘤特异性变化的CFDNA为研究人员和临床医生提供了无创筛查CTDNA癌症患者的血液的大门。液体活检为手术活检提供了有吸引力的替代方法，因为可以反复收集肿瘤来源的CFDNA，这使临床医生能够监测患者癌症的进展。这一发现的含义继续影响当今诊断或预后期间临床观察的解决。¹

尽管癌症研究负责进步CFDNA研究的技术进步，但CFFDNA的发现进一步确定了CFDNA作为必不可少的诊断标记的重要性。随着下一代测序的发展，CFFDNA检测技术提高了我们筛查胎儿DNA遗传异常的能力。²

什么是CFDNA测试？

CFDNA的测试涉及收集和处理源自患者体液的循环DNA。由于CFDNA通常来自死亡或受损的细胞，因此对于CFDNA测试方法的重要性很重要，以便对其感兴趣的目标进行优化，同时最大程度地减少CFDNA污染的影响。

为了从样品中净化CFDNA，血液的收集是通过静脉穿刺或设计用于高通量应用的自动采样系统手动进行的。³一旦CFDNA成功隔离，就可以进行基因组分析。序列特异性检测方法（例如定量PCR）是研究人员可以量化单个感兴趣序列的CFDNA的一种方式。如果需要更深入的分析来检测一小部分CFDNA之间的突变，则可以使用下一代测序技术来检测DNA序列中的此类变化。

CFDNA的应用

非侵入性产前测试（NIPT）是一种相对较新的CFDNA测试，没有给对母亲感兴趣的母亲的风险产前筛查和诊断。NIPT是一种旨在分析源自母体血液的胎儿DNA的血液检查，例如染色体异常，例如唐氏综合症或三体疾病。NIPT也可以用于筛查发育中的胎儿的性别。即使NIPT通常报告染色体异常的可能性是一种概率，但与羊膜穿刺术相比，它是筛查遗传条件的方便方法。

除了这些在产前护理中的应用外，肿瘤学家还可以利用CFDNA来指导或监测相对较早检测到的肿瘤的治疗程序。例如，可以随着时间的推移测量患者血液中CFDNA的浓度，以评估肿瘤生长或响应针对肿瘤的靶向治疗方法的回归。这种方法可以类似地用于患有中风，败血症或心肌梗塞的患者。⁴

CFDNA测试的另一个有用的应用涉及监测固体器官移植。可以在移植患者的血液中测量源自供体器官的CFDNA水平，以监测器官排斥或接受的可能性。

参考

1. Dasari A，Morris VK，Allegra CJ等。结直肠癌中的CTDNA应用和整合：NCI结肠和直肠分析工作组白皮书。Nat Rev Clin Oncol。2020; 17（12）：757-770。doi：10.1038/S41571-020-0392-0

2.PösO，BudišJ，SzemesT。产前遗传筛查和测试的最新趋势。f1000res。2019; 8。doi：10.12688/f1000research.16837.1
3.BartákBK，KalmárA，Galamb O等。血液收集和无细胞DNA分离方法影响液体活检分析对结直肠癌检测的敏感性。Pathol Oncol Res。2019; 25（3）：915-923。doi：10.1007/s12253-018-0382-Z

4. Ranucci R.无细胞的DNA：在不同疾病中的应用。方法摩尔生物。2019; 1909：3-12。doi：10.1007/978-1-4939-8973-7_1