液体活检在癌症早期筛查中的应用：开启无创诊断新时代

近日，杂志communications medicine上发表了一篇题为“Expanding screening through the use of liquid biopsy for early cancer detection”的文章。液体活检作为一种非侵入性的诊断工具，正逐步成为癌症早期筛查领域的研究热点。本文将深入探讨液体活检的原理、应用挑战及最新进展，展望其在癌症早期检测中的广阔前景。作者相信，随着技术的不断进步和临床数据的积累，液体活检将成为癌症早期发现、精准诊断及个性化治疗不可或缺的工具，为更多患者带来生命的希望。

图片来源：communications medicine

液体活检技术概述及应用优势

液体活检（Liquid biopsy， LB）是指通过采集和分析体液（如血液、尿液、唾液等）中的生物标志物来诊断和管理癌症的一种技术。这些生物标志物包括循环肿瘤细胞（CTCs）、循环游离DNA（cfDNA）中的肿瘤衍生片段（ctDNA）、微小RNA（miRNA）以及细胞外囊泡（EVs）等，它们能够反映肿瘤基因组学、转录组学和蛋白质组学的特征，为癌症的诊断、分期、预后评估及治疗指导提供重要信息。

液体活检相较于传统组织活检，具有非侵入性、可动态监测以及可全面解析肿瘤异质性等独特优势。体活检无需穿刺取样，减少了患者的痛苦和并发症风险。能够实时监测肿瘤进展和治疗响应，为个性化治疗方案的制定提供依据。通过检测体液中的多种生物标志物，可以更全面地了解肿瘤的遗传异质性。

临床实践中LB组学平台的应用

在过去的几十年里，通过各种“组学”方法的发展和应用，包括蛋白质组学、脂质组学和代谢组学，癌症特异性改变的鉴定已经取得了进展。蛋白质组学在早期癌症检测中已获得成功。例如，在子宫内膜癌中，子宫液中蛋白质水平升高显示出很高的敏感性和特异性。同样，脂质组学研究表明，血清脂质组浓度的变化为肿瘤的存在提供了可靠的指标，例如胰腺癌。这些新兴的液体“组学”平台正在为各种癌症类型的更准确、侵入性更小的癌症检测和监测方法铺平道路。

LB在晚期癌症中的应用

目前的指南建议在常规临床实践中使用ctDNA检测，主要用于晚期癌症的基因分型。此外，治疗后ctDNA的清除可以表明治疗成功。这在结肠癌（CRC）中得到证实，基于ctDNA的分子残留疾病（MRD）检测与复发风险和辅助化疗的潜在益处相关；化疗后早期ctDNA水平的降低预示着无进展生存的改善。此外，LB还可以基于在血浆ctDNA中检测到的获得性体细胞耐药突变，指导晚期患者的治疗决策。在晚期BC中，PADA-1试验研究了血液中检测到的ESR1突变水平，以指导转移性雌激素受体阳性、HER2阴性的BC患者调整治疗，而无需放射学证据。plasmaMATCH研究试验证实，ctDNA监测晚期BC患者时，LB测定与组织测序之间的一致性很高（96-99%），支持了LB在临床实践中的广泛采用。

LB在早期疾病中应用的挑战

LB在疾病晚期的应用已经得到证实，但在早期疾病中的应用仍面临重大挑战。这主要是由于体液中肿瘤来源的分析物和遗传物质丰度低，导致检测灵敏度受限，易产生假阴性结果。此外，区分癌症相关信号与正常生理变化困难重重。例如，健康个体中超过80%的cfDNA来源于造血细胞，这些细胞因衰老过程而积累的体细胞突变（克隆性造血不确定潜能，CHIP）可能成为早期癌症检测的干扰因素。这些挑战强调了进一步研究和开发LB领域以提高早期癌症检测的敏感性和特异性的必要性。

LB在癌症早筛中的临床应用

最近的一项研究评估了血浆LB对有症状患者多癌风险分层的潜力。作者采用了一种基于甲基化的检测方法，对5000多名出现可能指示妇科、肺部或胃肠道恶性肿瘤的非特异性症状的患者进行了前瞻性检测。该检测的敏感性为66.3%，特异性为98.4%，85.2%的病例能准确地识别出原发部位。该测试的敏感性随着年龄和癌症分期而增加。

一项针对无症状平均风险人群的ctDNA血液检测试验显示，其对于CRC I-III期的检测灵敏度高达87.5%，尽管在识别高级别癌前病变方面的灵敏度较低，但证实了cfDNA用于非侵入性CRC筛查的可行性。

克服LB低敏感性的潜在策略

克服低敏感性局限性的一种策略是评估器官特异性生物流体，如膀胱和肾脏恶性肿瘤的尿液，头颈癌的唾液（如下图）。与肿瘤或其微环境直接接触的生物流体为癌症早期诊断和监测提供了有利的途径。

近期一项研究结果表明，通过检测血清化母乳（sBM）中的cfDNA可用来进行PrBC（妊娠相关的乳腺癌）的筛选和早期检测，sBM中的ctDNA变异反映了肿瘤中的ctDNA变异，比同期血浆检测具有更高的灵敏度。该研究验证了哺乳期妇女的sBM可以作为PrBC早期的ctDNA的可靠来源，PrBC的早期筛查提供了新途径。

局部体液为多分析物生物标志物检测和早期癌症诊断提供了有前途的LB来源。图片来源：communications medicine

LB应用于筛查计划的未来展望

在普通人群中实施筛查计划时，确保高敏感性和特异性至关重要。基于ctDNA的早期检测方法的临床开发需要大规模的临床证据来证明其性能及临床实用性。虽然早期诊断可能不一定会影响癌症特异性死亡率，但对患者进行足够的随访并进行系列ctDNA检测对于患者分层至关重要。

总之，液体活检以其独特的优势，正逐步改变着癌症早期筛查的格局。随着技术的不断革新和临床应用的深入探索，有理由相信，在不远的将来，液体活检将成为癌症早期发现、精准诊断及个性化治疗不可或缺的工具，为更多患者带来生命的希望。