胃肠道癌、泌尿生殖系统癌、罕见癌症的循环游离 DNA 分析

转移是癌症相关死亡的主要原因，也是癌症进展中人们知之甚少的方面之一。 在转移生长过程中，原发性肿瘤的癌细胞局部侵入周围组织，通过内渗进入血行循环并通过外渗转移到远处组织，存活并适应外来微环境，导致宏观继发性肿瘤的形成（图1， Chaffer 和 Weinberg（2011 年））。 在过去的几十年里，从细胞毒素到靶向药物，已经引入了几种癌症疗法。 然而，这些疗法无法调节通常具有耐药性的转移性肿瘤细胞的生长，大多数癌症患者死于转移性疾病。 为了开发更新的疗法，关键需要进一步了解转移性疾病。 一个核心的和有点未解决的问题是，这种恶性特征的获得是作为肿瘤进展的必然结果还是作为其偶然产物发生。 一种被广泛接受但尚未得到充分证实的原发性肿瘤形成模型表明，癌细胞获得了一系列遗传和表观遗传改变，每一种改变都赋予一种或另一种形式的适应性增强。

图 1：转移级联。 转移可以设想为发生在两个主要阶段的过程：(i) 癌细胞从原发肿瘤物理转移到远处器官，以及 (ii) 转移的细胞在该器官内定植。 (A) 为了开始转移级联反应，原发肿瘤内的癌细胞获得了侵袭性表型。 (B) 然后癌细胞可以侵入周围的基质并侵入血管，在那里它们内渗进入循环，这是它们到达远处器官的主要途径。 (C) 穿过循环的癌细胞是循环游离 DNA。 它们显示出不依赖锚定生存的特性。 (D) 在远处器官，循环游离 DNA 退出循环并侵入外来组织的微环境。 (E) 在那个外来部位，癌细胞必须能够逃避先天免疫反应，并且还可以作为单个细胞（或一小群细胞）存活。 (F) 要发展成活跃的大转移沉积物，癌细胞必须能够适应微环境并启动增殖。

人们在某种程度上接受了肿瘤是通过单细胞不受控制的生长而克隆衍生的，这些单细胞可能已经积累了必要数量和类型的可遗传遗传和基因组改变。 尽管癌症是单克隆起源的，但研究人员发现许多肿瘤显示出大量的遗传、基因组和信号异质性。 这种异质性也被认为是转移的主要驱动因素之一。 这种异质性一方面对理解疾病进展情况有影响，另一方面对诊断和治疗决策有影响。 因此，研究原发肿瘤和转移性肿瘤之间的异同具有直接的临床意义