腫瘍特異的血漿 DNA

2011 年、米国では浸潤性乳がんの症例が 233,000 人と推定され、乳がんによる死亡者数は 39,970 人でした。 大多数の患者は、ステージ I ～ III の切除可能で治癒可能な可能性のある疾患と診断されており、これらの患者にとって最も差し迫った問題は、補助内分泌療法または化学療法が適応となるかどうか、また適応がある場合、これらの治療が効果があるかどうかをどのように判断するかということです。 補助全身療法は、患者の年齢と腫瘍の特徴に応じて、相対再発率を 30 ～ 50% 低下させます。 しかし、初期段階の疾患を有する患者は、がん抗原 27-29 (CA27.29) の上昇などの測定可能な疾患マーカーを持たないことがよくあります。 または循環腫瘍細胞。 早期乳がん患者は通常、補助療法によってこの集団の生存期間が延長されることを示す歴史的証拠に基づいて補助療法で治療されます。

肺がんは米国で最も一般的な悪性腫瘍であり、がん関連死の主な原因となっています。米国では毎年約 22 万人が新たに肺がんと診断されています。 残念ながら、肺がんに対する効果的なスクリーニングがほとんどまたはまったくないこともあり、肺がんは乳がんよりも遅い段階で診断されることがよくあります。 乳がんと同様に、患者は一般的に化学療法剤で治療されますが、治療計画が臨床的に検出可能な抗腫瘍効果を引き出すまでに数週間から数か月かかる場合があります。 治療に対する初期の腫瘍反応を評価するためのバイオマーカーは、この患者集団に利益をもたらすでしょう。

死にかけている腫瘍細胞の内容物は血流中で検出できますが、これは固形腫瘍の漏出性血管構造によって強化される可能性があります。 血漿の複雑な性質と技術的感度の欠如により、腫瘍細胞死のタンパク質バイオマーカーを検出するのは困難です。 対照的に、DNA はポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) 増幅によって検出する方が簡単です。 実際、骨肉腫、乳がん、結腸直腸がん患者の血漿中には循環腫瘍 DNA が検出されています。 最近まで、患者と腫瘍間の不均一性のため、循環腫瘍 DNA を日常的に定量するアッセイを開発することは非現実的でした。 ゲノム技術の進歩により、腫瘍ゲノムの配列を決定して患者固有のゲノム異常を特定できるようになりました。 主要なゲノム変化（挿入、増幅、欠失、逆位、転座など）は、正常 DNA ではなく腫瘍 DNA を認識する PCR プライマーを使用して容易に検出できます。

この戦略は一般的にさまざまな種類の固形腫瘍に適用できる可能性がありますが、乳がんでは 2 つの問題が明らかです。 まず、染色体再構成の発生率は大きく異なります。 15 個の乳房腫瘍の全ゲノム配列決定により、1 ～ 231 個の主要なゲノム変化 (平均 = 68) が明らかになり、そのうち 2 個の腫瘍には 1 個の変化があり、9 個の腫瘍には 20 個以上の変化がありました。 単一塩基の点突然変異はより一般的ですが、PCR を使用して確実に検出するのは困難です。 したがって、研究者は、患者の少数のサブセットでは、このアッセイに利用できるゲノム変化の数が限られている可能性があることを考慮する必要があります。 第二に、腫瘍内の不均一性は、一部のゲノム変化がすべての腫瘍細胞に存在するわけではないことを意味している可能性があります。 このような不均一性は、長年にわたって FISH および免疫組織化学 (IHC) 研究から推測されており、現在はゲノムレベルで検証されています。 研究者は、腫瘍細胞の部分集団のみが細胞傷害性療法に感受性がある可能性があることを考慮する必要があるため、循環腫瘍 DNA レベルの変化は感受性のある細胞に特有のゲノム変化の分析によってのみ反映される可能性があります。