什么是cfDNA?

的发展液体活检在临床中，这些过程在以微创方式寻找疾病生物标志物方面是非常宝贵的。虽然可以从体液中分离出各种各样的生物分子，但当涉及到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。在这篇文章中，我们将定义什么是循环游离DNA，以及如何在临床分析这些生物标志物。

什么是cfDNA?

循环游离DNA (cfDNA)是由细胞释放到血液中的降解DNA分子。这些片段的长度可以在50到300个碱基对之间变化，通常在健康人的血液中以低浓度发现。然而，血液中cfDNA水平的升高通常与癌症和其他健康状况的进展有关。从人类血液中分离出来的各种类型的cfDNA用于诊断和筛查目的，包括循环肿瘤DNA、线粒体DNA和胎儿DNA。

大部分cfDNA研究都是建立在源自癌细胞的DNA上的。循环肿瘤DNA (ctDNA)是一种用于检测或监测癌症进展的核酸生物标志物。这些癌症生物标记物肿瘤或循环癌细胞在发生凋亡或坏死时释放。随着肿瘤的生长和成熟，循环中ctDNA碎片的浓度增加。

无细胞线粒体DNA (cf mtDNA)是由受损或应激细胞释放的另一种类型的cfDNA。这些压力产生的碎片在全身的循环可以激活我们免疫系统的炎症反应。虽然cf mtDNA还没有像ctDNA那样容易研究，但据了解，与健康个体相比，癌症患者血液中循环mtDNA有可测量的差异。这一发现显示了cf mtDNA在精确液体活检中的潜在价值。

无细胞胎儿DNA (cffDNA)是妊娠期间在母体血液中发现的胎儿DNA循环片段。早在妊娠七周后就可检测到cffDNA片段，胎盘细胞死亡后释放到母体血液循环中。cffDNA片段占孕妇血液中cfDNA的13%，这使临床医生能够以非侵入性的方式进行产前遗传疾病筛查。

为什么cfDNA很重要?

的发展肿瘤学中的液体活检产前医学已经证明了cfDNA作为21世纪有价值的靶标的重要性^圣世纪。当涉及到癌症时，cfDNA具有肿瘤特异性变化的发现为研究人员和临床医生打开了一扇大门，可以对癌症患者的血液进行ctDNA的非侵入性筛查。液体活检提供了一个有吸引力的替代手术活检，因为肿瘤来源的cfDNA可以随着时间的推移反复收集，这使得临床医生能够监测患者癌症的进展。这一发现的意义继续影响着诊断或预后期间临床观察的解决方案。¹

虽然癌症研究推动了cfDNA研究的技术进步，但cffDNA的发现进一步确立了cfDNA作为基本诊断标志物的重要性。随着下一代测序技术的发展，cffDNA检测技术提高了我们筛查胎儿DNA基因异常的能力。²

什么是cfDNA检测?

cfDNA的检测包括收集和处理从患者体液中提取的循环DNA。由于cfDNA通常来自死亡或受损的细胞，因此cfDNA检测方法在最小化cfDNA污染的影响的同时，针对他们感兴趣的目标进行优化是很重要的。

为了从样本中纯化cfDNA，血液的收集是通过静脉穿刺或为高通量应用设计的自动采样系统手动进行的。^3.一旦cfDNA被成功分离，就可以进行基因组分析。序列特异性检测方法，如定量PCR是研究人员可以量化感兴趣的单个序列的cfDNA的方法之一。如果需要更深入的分析来检测cfDNA片段中的突变，下一代测序技术可以用于检测DNA序列中的这种变化。

cfDNA的应用

非侵入性产前检测(NIPT)是一种相对较新的cfDNA检测类型，对感兴趣的准妈妈没有任何风险产前筛查和诊断。NIPT是一种血液测试，旨在分析来自母体血液的胎儿DNA，以检测唐氏综合症或18型三体等染色体异常。NIPT也可以用来筛查发育中的胎儿的性别。尽管NIPT通常报告染色体异常的可能性作为概率，但与羊膜穿刺术相比，它是一种方便的筛查遗传条件的方法。

除了这些在产前护理中的应用，cfDNA还可以被肿瘤学家用来指导治疗或监测相对早期发现的肿瘤。例如，随着时间的推移，可以测量患者血液中cfDNA的浓度，以评估肿瘤的生长或消退，以响应针对肿瘤的靶向治疗。这种方法同样适用于经历中风、败血症或心肌梗死的患者。⁴

cfDNA检测的另一个有用应用涉及实体器官移植的监测。来自供体器官的cfDNA水平可以在移植患者的血液中测量，以监测器官排斥或接受的可能性。

参考文献

1.Dasari A, Morris VK, Allegra CJ等。ctDNA在结直肠癌中的应用和整合:NCI结肠和直肠-肛门工作组白皮书。Nat Rev clinin Oncol．2020; 17(12): 757 - 770。doi:10.1038 / s41571 - 020 - 0392 - 0

2.Pös O, Budiš J, Szemes T.产前基因筛查和检测的最新趋势。F1000Res．2019年,8。doi:10.12688 / f1000research.16837.1
3.Barták BK, Kalmár A, Galamb O，等。血液采集和游离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.无细胞DNA在不同疾病中的应用。方法Mol Biol．2019; 1909:3-12。doi:10.1007 / 978 - 1 - 4939 - 8973 - 7 - _1