cfDNA、ctDNA 和 CTC：液体活检家庭的三兄弟

随着精准医学概念的提出，精准医学已经逐渐被人们接受，肿瘤便是精准医学首要解决任务之一。说起肿瘤、癌症，已经不再像多年前一样谈癌色变，但目前我们还没有成功治疗癌症的方案，癌症仍然为人们所恐惧并以早发现早治疗为主。那么尽早检测和发现肿瘤便是首当其冲的核心任务。

液体活检 (Liquid biopsy) 作为体外诊断的一个分支，是以一种非侵入式的血液测试来监测肿瘤或转移病灶释放到血液中的循环肿瘤细胞（circulating tumor cells，CTCs）和循环肿瘤 DNA（circulating tumor DNA，ctDNA）碎片的方法。相较于传统活检，液体活检有诸多优势（如图一），因其非侵入式取样降低了活检危害而备受青睐。液体活检除了能捕获到进入血液的 CTCs 和 ctDNA 还能捕获到进入血液的 cfDNA（cell free DNA）。顾名思义 cfDNA 就是游离于细胞外的 DNA，它即包含 ctDNA 也包括来自于正常细胞的 DNA 碎片。

图一

最近比较火热的液体活检包括 cfDNA、ctDNA 和 CTCs 的检测。CTCs 是指从实体肿瘤（包括原发肿瘤和转移后形成的新肿瘤）中脱离出来并进入外周血液循环中的肿瘤细胞。但 CTCs 在肿瘤患者外周血中含量很低，在癌前病变或者肿瘤早期数目就更加稀少，且目前虽然可以根据 CTCs 判断恶性肿瘤但无法进一步确定肿瘤类型。

cfDNA 即血液中游离的 DNA 片段。研究发现肿瘤患者血液中的 cfDNA 总量，要高于健康人。就此虽然不能武断的说 cfDNA 能成为肿瘤标志物，但是 cfDNA 含量的增多，能起到一个较好的提示作用，作为一个初筛的手段来进行肿瘤早期筛查。基于 cfDNA 的液态活检中，尽管 ctDNA 在肿瘤诊疗中的应用是当下 cfDNA 最广泛、研究最深入的分支。但是，cfDNA 作为液态活检，不只是局限于肿瘤学，还可以评估移植器官的排斥情况。cfDNA 在无创产前基因检测中也扮演着重要的角色，如通过检测孕妇外周血中 cfDNA（图二）并结合其他技术来判断胎儿是否存在基因异常的情况（图三）。

图二（tested by Qsep100 左上图样本浓度 5pg/）

图三（tested by Qsep100）

ctDNA 主要是死亡的肿瘤细胞破裂后所释放出来的、片段化的基因组 DNA（图四）。ctDNA 中能够检测到的遗传变异信息非常丰富，从简单的点突变到复杂的结构变异（structural variation），甚至染色体拷贝数变异都能够检测到。但是，ctDNA 的检出率高度依赖于肿瘤发展阶段、肿瘤类型及检测手段。ctDNA 含量在早期或局限性肿瘤中含量较低，且 ctDNA 水平也因肿瘤类型而异。

图四（tested by Qsep100）

总得来说，普通健康人中 cfDNA 含量低，超过 90% 的健康个体每毫升血浆中的 cfDNA 量不超过 25ng，而患者的 cfDNA 水平是健康人的数倍。ctDNA 的灵敏度高于 CTC，但针对肿瘤早期筛查或诊断，CTC 的准确性优于 ctDNA。

Qsep100 毛细管电泳仪也称全自动核酸蛋白分析系统，检测灵敏度高，对于 cf/ct DNA 样本，可检测低达 5pg/ul 浓度。无需制胶、染色、加样、拍照等步骤，也不需荧光标记，只需将待检测样本放于仪器样品盘，全自动上样电泳出结果，操作简便，分辨率高，结果以数字峰形图和模拟凝胶图呈现，无污染无伤害。最佳分辨率可达 1-4bp，1-96 个样本灵活上样，数据分析简便灵活，可挑选任意结果进行统一分析。

下图展示了其简单的操作程序。