走向成年的液体活检

最近，液体活检十分被看好，从美国癌症早筛公司Grail宣布9亿美元B轮融资落地，到国际顶尖期刊的研究报道，无论是市场还是科研，均给液体活检的发展带来了好消息。

近日，张鹍教授团队在《NatureGenetics》上发布最新力作——世界首创高通量甲基化无创检测新技术，未来可以用于癌症无创早筛与溯源。该技术利用癌症标记物和组织特异性CpG甲基化模式的双重信号来检测和定位癌症。目前该技术的全球专利独家授权给张鹍教授参与创建的公司鹍远基因，以用于商业开发新的癌症早期检测。

此外，Nature上最近刊发了多篇关于液体活检的综述，描述了液体活检在肿瘤领域的应用现状，认为基于ctDNA的液体活检应用前景十分宽广。

1. 液体活检到了成年期

2月22日《NATURE REVIEWS CANCER》发表了一篇题为《液体活检到了成年期：迈向循环肿瘤DNA》的综述（Liquid biopsies come of age: towards implementation of circulating tumour DNA）。该综述通过结合将近250篇已有文献，认为当前是十分令人兴奋的过渡时期，因为ctDNA已经开始应用于临床，尽管游离DNA生物学还有很多尚未解开的谜团。当前也是评价ctDNA分析方法的适当时期，是时候考虑将其应用到肿瘤个性化研究中。

如今临床上紧迫需要新的肿瘤分子诊断工具。传统的抽样方法如穿刺活组织切片除了具有创伤性，还难以获得足够多且高质量的样本用于基因组分析，并且还可能因为遗传异质性而导致采样偏见。疾病的检测和监测往往依赖于体内的流体标记物，而成像检测往往会使患者暴露于电离辐射中，并且这种方法无论在时间还是在空间上的分辨率都是有限的。

ctDNA的近期研成果突出了其在疾病管理各个阶段中的应用潜力，主要包括通过分析ctDNA来量化疾病负担以及分析癌症基因组。基因组学和分子生物学技术的发展扩大了ctDNA潜在的应用范围，包括在研究以及癌症管理上的应用。

理论研究也已经证实了ctDNA在疾病预测、分子分析以及疾病监测上的潜力。PCR技术和高通量测序技术的可用性及可靠性的提高，促进对新型高灵敏度ctDNA的应用力度，同时还生成大量的临床数据集，帮助人们更好地理解cfDNA和ctDNA的起源。

2. 将液体活检整合到癌症管理中

3月2日，《Nature Reviews Clinical Oncology》杂志也发表了一篇液体活检综述，题为《将液体活检整合到癌症管理中》《Integrating liquid biopsies into the management of cancer》。除了血液，其他体液如尿液、唾液、胸腔积液、脑脊液也包含肿瘤衍生的遗传信息。该综述研究了如何使用不同形式的液体活检来指导临床护理，以及最终如何将它们纳入到临床实践中。ctDNA中的分子信息可以进一步补充CTCs（循环肿瘤细胞）、RNA、蛋白质以及外泌体所提供的信息，基于ctDNA的液体活检也是本综述强调的重点。

在癌症发n展和治疗过程中，肿瘤细胞的多个亚群体相互竞争，选择压力促进了主导亚克隆的形成，它们是复制以及传播最为熟练的群体，也最不容易治疗。目前手术或组织活检是分析实体肿瘤分子剖面的主要手段，然而这种方法受抽样偏差，仅仅能提高肿瘤异质性的“快照”，并且样本不能重复获取。ctDNA已被证明与肿瘤实时变化密切相关，对分子病理学和临床肿瘤学具有重要的影响，可用来评估耐药性、监测治疗反应以及量化微小残留病灶。

目前，液体活检主要以ctDNA、CTC及外泌体作为肿瘤诊断的生物标志物，那么这三者在具体应用中到底有什么区别呢？我们来看看下表。

本表格翻译自综述原文，表中“Yes”表示方法可行，或者有研究可参考；“No”表示方法不可行或者没有研究可参考。

3. 资本只是个开始，液体活检需要长跑

Nature上的综述通过分析大量文献，认为液体活检在临床肿瘤学中十分具有应用潜力，尤其是基于ctDNA的液体活检。近年来，基于ctDNA的疾病诊断以及预后判断取得了显著的研究成果，ctDNA检测也成为了实现肿瘤精准治疗最为有力的技术之一，其在肿瘤早期筛查研究中的应用也开始普遍起来。

随着液体活检的临床效应以及技术优势越来越明显，它也受到了市场资本的青睐，例如，去年国内液体活检方向完成了金额最大的A轮融资，前几日致力于癌症早期检测的Grail公司拿到了9亿美元的融资，国内液体活检企业臻和科技也获得了1.28亿的融资......

资本的涌入会促进液体活检技术的发展，然而资本只是一个开始，市场可持续发展不是有了资本就行。液体活检的最终价值在于临床服务，从商业角度来讲，只有得到临床认可以及专家信任，才会有长远的发展。

来源：测序中国、生物探索

本周科研进展

1. 2 型黄斑毛细血管扩张症（MacTel）是一种退行性的眼部疾病，后期会导致失明，这种疾病在当前的医学手段上是无法治愈的。澳大利亚的科学家们报道，他们首次发现了导致MacTel的基因，这有助于研究人员改进防治MacTel的技术。这项研究结果 2 月 27 日发表在《Nature Genetics》上，确定了基因组中的五个关键区域或基因座，最有可能影响个人发展为 2 型黄斑毛细血管扩张症（MacTel）。
2. 近日，武大口腔医学院边专教授团队和安徽医科大学孙良丹教授团队合作完成的唇腭裂易感基因研究取得新进展。发现了14个新的非综合征型唇腭裂相关易感基因，将唇腭裂遗传机制的研究更进一步。相关成果在自然子刊《自然·通讯》在线发表。
3. 3月8日，国际期刊PLoSOne刊发了一篇题为《使用生物芯片技术筛查白种人常见耳聋基因突变》的论文，为白种人耳聋筛查带来一针“强心剂”。该文基于博奥生物与美国迈阿密大学刘学忠教授所带领团队合作的白种人常见耳聋基因芯片研发成果，在全球首次介绍了运用生物芯片技术如何快速、准确、全面地检测与白种人遗传性耳聋相关的常见基因位点，并对该技术进行了实验验证。
4. 基于PacBio测序技术的最新山羊（Caprahircus）基因组ARS1近日在线发表于《Nature Genetics》。本次研究中山羊基因组采取了目前动植物基因组测序组装的主流策略，以PacBio长读长测序数据为主体，结合光学图谱BioNano及Hi-C技术进行Scaffolding。最后山羊基因组ARS1组装结果达到染色体级别，31个Scaffolds，Scaffold N50 高达87M，gap区仅 663个，组装，再一次刷新大基因组组装指标。
5. 2017年3月10日，国际顶级学术期刊《科学》杂志重磅推出酵母合成生物特刊，共7篇研究长文，这是继合成原核生物染色体之后的又一里程碑式的突破，开启人类“设计生命、再造生命和重塑生命”的新纪元！7篇论文中，有4篇由国内团队主导，包括天津大学元英进课题组两篇，深圳华大基因杨焕明院士和爱丁堡大学Yizhi Cai领导的合作小组一篇，清华大学生科院戴俊彪课题组一篇。 

   【新技术】

   1. TransPS: A Transcriptome Post Scaffolding Method for Assembling High Quality Contigs. Liu M et al. Comput Biol J. 2014.

   【动物】

   1. Identification and characterization of differentially expressed miRNAs in subcutaneous adipose between Wagyu and Holstein cattle. Guo Y et al. Sci Rep. 2017 Mar 8.

   2. An atlas and analysis of bovine skeletal muscle long noncoding RNAs.Liu XF et al. Anim Genet. 2017 Mar 6.

   【植物】

   1. MLPA-Based Analysis of Copy Number Variation in Plant Populations. Samelak-Czajka A et al. Front Plant Sci. 2017 Feb 21

   【微生物】

   1. Antibiotic resistance genes and correlations with microbial community and metal resistance genes in full-scale biogas reactors as revealed by metagenomic analysis.Luo G et al. Environ Sci Technol. 2017 Mar 8.

   2. Romidepsin-induced HIV-1 viremia during effective antiretroviral therapy contains identical viral sequences with few deleterious mutations. Winckelmann A et al. AIDS. 2017 Mar 27.

   【肿瘤】

   1. SRC-2-mediated coactivation of anti-tumorigenic target genes suppresses MYC-induced liver cancer. Suresh S et al. PLoS Genet. 2017 Mar 8.

   2. Principles of Reconstructing the Subclonal Architecture of Cancers.Dentro SC et al. Cold Spring Harb Perspect Med. 2017 Mar 7.

   3. Pan-cancer analysis for studying cancer stage using protein and gene expression data. Mishra S et al. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2016 Aug.

   4. Robust stratification of breast cancer subtypes using differential patterns of transcript isoform expression. Stricker TP et al. PLoS Genet. 2017 Mar 6.

   5. Loss of SETD2, but not H3K36me3, correlates with aggressive clinicopathological features of clear cell renal cell carcinoma patients.Liu L et al. Biosci Trends. 2017 Mar 6.

   【其他】

   1. A rare IL33 loss-of-function mutation reduces blood eosinophil counts and protects from asthma.Smith D et al. PLoS Genet. 2017 Mar 8.

   2. Mapping specificity landscapes of RNA-protein interactions by high throughput sequencing.Jankowsky E et al. Methods. 2017 Mar 2.

   3. Whole-genome sequencing identifies common-to-rare variants associated with human blood metabolites.Long T et al. Nat Genet. 2017 Mar 6.

   4. Whole genome sequencing resource identifies 18 new candidate genes for autism spectrum disorder.C Yuen RK et al. Nat Neurosci. 2017 Mar 6.