当生物学因素限制生物标志物的可用性时：影响循环游离DNA（ctDNA）释放的因素

《ASCO Daily News》：When Biology Limits the Biomarker: Factors Influencing ctDNA Shedding

ctDNA检测困难与肿瘤生物学特性、微环境及解剖位置相关，低释放量导致灵敏度不足，需新技术和样本优化。

　　

关键点

• 某些类型的癌症即使在转移或晚期阶段，释放的ctDNA也很少。
• ctDNA的释放受到肿瘤生物学特性、肿瘤微环境以及解剖结构屏障的影响。
• 超灵敏的液体活检技术可能有助于提高这些类型癌症中ctDNA的检测率。

问题：为什么在某些癌症或病理类型中，即使在晚期阶段，ctDNA的检测也较为困难？

答案：ctDNA检测为晚期癌症的基因组分析和疾病监测提供了一种微创方法。尽管液体活检在临床应用中非常广泛，但在某些癌症类型（如甲状腺癌、肾癌、前列腺癌和脑癌）中，ctDNA的检测仍然具有挑战性，即使在转移阶段，其检测率也低于50%^1-4。相比之下，其他癌症类型（如膀胱癌、卵巢癌、肺癌、结直肠癌、胰腺癌和乳腺癌）的ctDNA检测率约为75%至90%^1-3。这一挑战主要源于ctDNA释放量较低（受肿瘤生物学特性、肿瘤微环境和解剖结构的影响），以及ctDNA检测技术本身的局限性。

肿瘤生物学特性对ctDNA的释放有显著影响。增殖迅速或坏死严重的肿瘤（如胰腺癌和小细胞肺癌）会释放更多的ctDNA，而生长缓慢且坏死较少的肿瘤（如乳头状甲状腺癌和透明细胞肾细胞癌）即使在转移阶段也释放较少的ctDNA^2,4。这些生物学特征通常会在肿瘤组织学中体现出来：显微镜下观察到的高有丝分裂活性和严重坏死通常与较高的ctDNA释放量相关²。

肿瘤的微环境也会影响ctDNA的水平。细胞碎片、凋亡小体和肿瘤DNA可能被活跃的巨噬细胞和其他免疫细胞清除，从而减少进入血液循环的肿瘤DNA量^2,5。同样，致密的间质组织或纤维组织会捕获细胞碎片，而细胞外黏蛋白则可作为物理屏障，阻止肿瘤DNA进入血液循环^2,3。

肿瘤的解剖位置也会影响ctDNA的释放，因为这关系到肿瘤与血液的接触程度。起源于血管丰富的器官（如肝脏、肺或胃肠道）的肿瘤由于靠近血管，往往释放更多的ctDNA。相反，具有解剖结构屏障的肿瘤（如原发性脑肿瘤）由于血脑屏障的存在，通常释放的ctDNA较少^2-4。位于血管供应受限区域的肿瘤也是如此，例如腹膜部位的肿瘤。此外，转移部位也很重要：内脏转移（如肝脏或肺部）通常比骨转移或仅限于淋巴结的转移具有更高的ctDNA水平²。

目前的基于突变的液体活检技术灵敏度有限，这可能导致假阴性结果，尤其是在那些释放到血液循环中的ctDNA很少的癌症中⁵。在许多这类情况下，血浆中的ctDNA占比可能低于0.1%，低于标准测序方法的检测限⁶。此外，标准突变检测方法可能无法检测到结构变异、基因融合或拷贝数变化，这也是导致假阴性结果的原因之一。在ctDNA水平较低的情况下，血液细胞中的克隆性造血突变可能会被误认为是肿瘤突变，从而影响结果的准确解读⁵。新的液体活检技术（包括结合甲基化检测或“片段组学”的方法）可能有助于提高低ctDNA释放类型癌症的检测率⁷。对于某些癌症，分析其他体液中的ctDNA而不仅仅是血液样本，可能有助于克服ctDNA水平低的挑战。

结论

ctDNA的释放受到肿瘤生物学特性、肿瘤微环境和解剖结构的影响。细胞更新率低、坏死少且DNA清除效率高的肿瘤，以及位于受保护解剖位置的肿瘤，即使在晚期阶段也可能释放很少的ctDNA（见图）。技术进步（如更灵敏的检测方法和脑脊液分析等替代采样方式）可能有助于克服这些限制。同时，诊断策略应根据肿瘤类型进行个性化调整，并且应对ctDNA阴性结果保持谨慎的解读。