液体活检（cfDNA 检测）VS 组织活检

组织活检虽然是目前提取病人肿瘤样本进行基因型分析的金标准方法。然而，这种方法有很多缺点。例如这种具有侵入性和昂贵的取样方法与高度的并发症有关，另外由于空间和时间的肿瘤异质性，单一位点的组织活检可能不能充分反映整个基因突变的情况。此外，目前的组织保存方法，如福尔马林固定可能引入重要的人工制品，可能混淆分子检测。为了解决这些缺点，近年来随着分子肿瘤分析的增加，微创液体活检方法也越来越受欢迎。这些称为液体活检的方法包括采集血液或其他体液，从中分离各种循环成分。特别是游离 DNA (cfDNA) 有望作为活检的替代品，并有潜力成为一种快速、经济、无创的肿瘤评估手段。
 

cfDNA 的来源和一系列变化
细胞通过凋亡、坏死和分泌相结合的方式释放 cfDNA。cfDNA 可以来自癌细胞，cfDNA中的突变是癌症的高度特异性标记，这就产生了术语「循环肿瘤 DNA」（ctDNA）;也可以来自肿瘤微环境中的细胞、免疫细胞或其他身体器官。在血液中，cfDNA 可能以游离形式存在或与胞外囊泡（如外泌体）混合在一起。在 cfDNA 中可以找到多种遗传和表观遗传的改变。

图 1. cfDNA 的来源：细胞的凋亡、坏死和分泌    ctDNA 的来源：肿瘤细胞的凋亡、坏死和分泌

在恶性肿瘤的状态下，cfDNA 血液水平可增加到 50- 1000 ng/ml，其中肿瘤 DNA（ctDNA）占总数的 3-90%。升高的水平可能是由于肿瘤细胞的高周转率和对死亡细胞的低效清除率以及来自死亡的细胞。肿瘤来源的 cfDNA(这里称为 ctDNA) 在实体和血液恶性肿瘤中释放的主要机制仍然存在争议，但多种特性表明细胞死亡是主要因素。双链 ctDNA 片段最常见的大小是 160-180bp，这是由基于人类和异种移植小鼠模型的测序方法确定的。


目前利用 cfDNA 在癌症领域的临床试验

图 2. cfDNA 的临床应用（数据详情请登录 clinicaltrials.gov. 截止于 2018 年 6 月 29 日）


cfDNA 的分析检测前的标准化建议

（1）血浆 cfDNA
过去的研究倾向于从血清中收集 ctDNA，因为总 cfDNA 产量始终高于血浆。然而，近年来的研究表明，这种差异是由于血凝时白细胞溶解水平较高所致。因此，血浆已成为提取 ctDNA 理想的介质，并已被证明含有更高比例的肿瘤衍生核酸。

（2）自动化提取优于手动处理
为了保证 cfDNA 检测结果准确可靠，优先采用自动化的处理方法。目前磁珠法是应用最广泛的 cfDNA 提取方法，相对于有机物提取法、硅胶柱法，具有纯度高、回收率高、自动化程度高的优势。
 

为度生物专门针对此类血浆样本开发了 cfDNA 提取磁珠，具有优秀的核酸捕获能力与洗脱效率。具有快速磁响应的同时，保持良好的分散性和极低的非特异性吸附性， 是血浆样本的理想选择。

磁珠法提取 cfDNA 流程

图 3. 磁珠法提取 cfDNA 流程


应用实例

样本：1mL 血浆

样本：1mL 血浆

实验结果：与竞品 A、B 相比，为度磁珠提取得到的 cfDNA ，在总量和纯度方面均优于 A、B 公司（使用 Qubit 定量，Agilent Bioanalyzer 2100 进行片段分析）

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参考文献

1.Fettke H, Kwan E M, Azad A A. Cell-free DNA in cancer: current insights[J]. Cellular Oncology, 2019, 42(1): 13-28.

2.Wan J C M, Massie C, Garcia-Corbacho J, et al. Liquid biopsies come of age: towards implementation of circulating tumour DNA[J]. Nature Reviews Cancer, 2017, 17(4): 223-238.