循環腫瘍Dna：新世代のがんバイオマーカー
今月のゲノムアドバンス
循環腫瘍DNA：新世代のがんバイオマーカー
By Elizabeth Burke,Ph.D.
INTRAMURAL Postdoctoral Fellow,NHGRI
長年にわたり、科学者たちは、疾患の存在を示す血液中に見出される生物学的分子である非侵襲的な癌バイオマーカーを同定するための探求を続けてき 彼らの希望は、それが癌の検出、監視および治療のためのより効果的で患者に優しい方法を提供することでした。 しかし、がんの性質上、効果的なバイオマーカーを特定することは非常に困難であることが証明されています。
さて、最近のシーケンシング技術の進歩に伴い、解決策が見出されている。 多数の癌ゲノム配列決定研究は、ヒト腫瘍を成長させ、進行させる遺伝的変化をまとめて同定している。 彼らの発見の結果、科学者たちは、事実上すべての癌が体細胞DNA変異を有することを発見した。 親から子に渡され、体内のすべての細胞に存在する遺伝的変異とは異なり、体細胞変異は、人の人生の間に個々の細胞のDNAに形成されます。 これらの体細胞変異は腫瘍細胞DNAにのみ存在するため、検出および追跡することができる非常に特異的なバイオマーカーを提供する。
腫瘍自体が腫瘍DNAの主要な供給源であるが、生検によるDNAの取得は侵襲的であり、危険であり、しばしば不可能である。 幸いなことに、科学者たちは、死にかけている腫瘍細胞がDNAの小片を血流に放出することを発見しました。 これらの断片は、無細胞循環腫瘍ＤＮＡ（ｃｔＤＮＡ）と呼ばれる。 月のFebruaryのGenome Advanceは、患者の腫瘍の進行を検出して追跡する方法として、体細胞変異のctDNAをスクリーニングする可能性を調べるscience Translational MedicineのFebruary19、2014号に掲載された新しい研究を説明しています。
科学者チームは、17種類の進行癌を有する187人の患者の腫瘍に存在する少なくとも1つの体細胞変異を同定することから始めた。 これを行うために、彼らは各患者のための階層化されたアプローチを使用しました: 彼らは、一般的に癌で変異したいくつかの遺伝子を配列決定することから始まり、変異が見つからなかった場合、彼らは彼らの検索を広げ、ゲノムの 次に、患者の血液中に存在するｃｔＤＮＡを、腫瘍中で同定された特異的な体細胞変異について調べた。 科学者たちは、脳外の転移性腫瘍を有する患者の82％について、ctDNA体細胞変異を検出することができた。 比較して、癌の初期段階を有する患者の55％は、血液中のctDNA変異の検出可能なレベルを有していた。
これらの知見から、彼らは、血液中のctDNAレベルが検出可能な患者の割合が癌の病期と相関していることを発見した。 I期の癌患者のわずか47％が検出可能なctDNAを有していたが、ii期、III期およびIV期の癌患者の割合はそれぞれ55、69および82％であった。 さらに、科学者たちは、癌の段階が増加するにつれて、血液中のctDNAの濃度が増加することを見出した。 これは、単に患者の血液中のctDNAのレベルを測定することは、彼らの癌がどのように進行しているかを決定する方法として、将来的に使用することがで 実際、科学者が206人の大腸がん患者のctDNA濃度を測定したところ、血中濃度の低いctDNA患者は、より高いレベルのctDNA患者よりも有意に長く生存しているこ
ctDNAは、検出および予後の方法としての潜在的な役割に加えて、腫瘍の進行を監視し、患者の腫瘍が標的薬物治療に反応するかどうかを検査する方法 科学者たちは、腫瘍が最初に特定の遺伝子標的療法に反応したが、治療中に進行した24人の結腸直腸癌患者の血液中に存在するctDNAを調べた。 患者のｃｔｄｎａは治療前と治療後の両方で変異についてスクリーニングした。 科学者たちは、患者の治療中に形成された薬物の作用を妨げる新しい体細胞変異を発見した。 患者は薬物に対する最初の腫瘍応答を見たので、これは、薬物が腫瘍細胞を殺すのに最初に有効であったが、新しい突然変異の形成が薬物が働き続 この貴重な情報は、患者の腫瘍がもはや応答性ではなく、異なる治療が必要であることを医師に示すであろう。
この研究の著者らは、ctDNA検査が癌患者ケアのあらゆる段階に適用できることを実証した。 彼らは、ctDNAがほとんどのタイプの癌で早期および進行期の両方で検出されることを示し、それがほとんどの患者にとって有効なスクリーニング法とし 血液中のｃｔＤＮＡのレベルの測定はまた、患者の癌の病期および生存の可能性を迅速に推定するために使用され得る。 最後に、著者らは、治療に対する腫瘍の応答を監視し、将来どの薬剤が有効であるかを決定する際にctDNAの有用性を示した。
全体的に、ctDNAは非常に効果的で有利なバイオマーカーであると思われる。 それは血液中に見出されるので、腫瘍の進行を監視するために、非侵襲的であり、したがって危険性の低い、反復腫瘍生検に代わる方法を提供する。 診療所に到着する前にさらなる研究を行う必要がありますが、この研究で提供された証拠は、癌の早期発見と治療を改善するためのctDNAの巨大な可能性を実証しています。
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Bettegowda C,Sausen M,Leary RJ,Kinde I,Wang Y,Agrawal N,Bartlett BR,Wang H,Luber B,Alani RM,Antonarakis ES,Azad NS,Bardelli A,Brem H,Cameron JL,Lee CC,Fecher LA,Gallia GL,Gibbs P,Le D,Giuntoli RL,Goggins M,Hogarty MD,Holdhoff M,Hong S,jiao y,juhl hh,kim jj,siravegna G,Laheru Da,Lauricella C,LIM M,lipson Ej,Marie Sk,Netto Gj,OLINER Ks,Olivi A,Olsson L,riggins Gl,sartore-BIANCHI A,Schmidt K,Shih I,Oba-Shinjo Sm,siena S,theodorescu D,Tie J,Harkins TT,veronese S,Wang T,Weingart Jd,Wolfgang Cl,Wood Ld,興d、フルバン RH,Wu J,Allen PJ,Schmidt CM,Choti MA,Velculescu VE,Kinzler KW,Vogelstein B,Papadopoulos N,Diaz LA. 早期および後期のヒト悪性腫瘍における循環腫瘍DNAの検出。 サイ… トランスル 6(224):ra24. 2014.
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最終更新日:July3,2014
