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循环肿瘤DNA调研系列之一

日期: 2015-05-06
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----循环DNA概念及其发现史

 

循环DNA概念(circulating DNA , cDNA; cell free DNA,cfDNA)

循环DNA是一种细胞外的游离DNA,存在于血液(血清或血浆)、滑膜液和脑脊液等体液中。循环DNA并不是一整条进入血液的,它们有自己的载体——核小体,核小体以单个、双联或者三联的形式进入血液,并逐步分解。大部分的循环DNA长度在166bp左右。

循环DNA发现史

1947年,科学家Mandel等第一次报告了人体血液中存在细胞外游离DNA。

30年后,1977年,Leon等人的研究表明肿瘤患者血清DNA水平显著高于正常人。

17年后,1994年,研究者在肿瘤患者的血清中检测到了癌基因突变,并且与原发肿瘤相一致,这表明癌症患者血清循环DNA,来源于肿瘤组织。

循环DNA浓度

正常个体循环DNA:来源于死亡的有核细胞和线粒体DNA,浓度常小于10ng/ml。

肿瘤患者循环DNA:主要来自肿瘤组织,其血浆DNA浓度平均可达180ng/ml,其来源及发生机制有多种假说:(1)肿瘤细胞不断释放DNA进入血液循环;(2)循环中肿瘤细胞或转移灶的裂解;(3)肿瘤细胞或凋亡后释放DNA入血;(4)肿瘤细胞侵袭周围正常细胞、组织变性而释放入血;(5)淋巴细胞和肿瘤细胞相互作用时,亦能释放一定量的DNA。

除肿瘤外的其他疾病条件下的循环DNA:红斑狼疮、类风湿性关节炎、肺栓塞、心肌梗塞、外伤和介入治疗等都会引发循环DNA升高,但这些条件下的循环DNA浓度显著低于肿瘤个体。

循环肿瘤DNA概念及其含量

由肿瘤细胞直接释放入循环系统的,非细胞包裹的游离DNA碎片,英文名称是circulating tumor DNA,简称ctDNA。

对患有晚期癌症的患者而言,肿瘤可能是血流中循环DNA的主要来源,平均每毫升含4000条DNA片断。但一般而言,反映了癌症病因(基因突变)的ctDNA仅占总循环DNA的1%,甚至少到0.01%。

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