“滴血验癌”、“抽孕妈妈的血，看看胎儿是否畸形”......

听着，是不是有些不靠谱？

毕竟很多“小毛小病”，都需要经过一系列检查才能确诊，更别说是新生儿畸形、癌症这类“大毛病”呢！

但是你知道吗？有一项颠覆传统的前沿科技，正在让这一切变成现实！

那就是——液体活检技术。

(液体活检技术背后的领军人物卢煜明教授，被誉为液体活检领域全球奠基者、开拓者及领导者，尤其是无创产前检测领域的先驱)

有了它，孕妇无创产检就能发现胎儿是否有先天缺陷，血检就可能发现癌症的早期风险......

话不多说，这就带你了解这个划时代的创新科技！

一提到“活检”两个字，我们的印象可能是用穿刺针，取走我们身体上某个组织的场景。

与这种令人生畏的组织活检相比，“液体活检”可就“宜人”多了。

简单来说，液体活检是通过检验患者的血液或者其他体液（如尿液、唾液、胸腔积液、脑脊液等），对疾病做出分析和诊断[1]。

如果说液体活检为解密体液中隐藏疾病信息打开了“绿色通道”，那么掌握通道“密钥”的关键就是液体活检中的主角——游离DNA。

游离DNA（英文名为Cell-free DNA）是指细胞由于各种原因死亡后，释放到血液中的DNA片段。

有些时候，我们的体液里确实存在着“外来”的游离DNA。

比如，孕妈妈的血液里可能存在着胎儿的DNA片段，而在肿瘤患者体内，肆虐生长的肿瘤也会释放它的DNA片段。

而这些游离DNA就像人体自带的“健康指纹”，通过分析这些指纹，医生可以从少量血液中获取到关于胎儿发育或癌症发生的宝贵信息。

我们先来说说，游离DNA是如何在孕妇产检中成为一大“法宝”的。

时间回到1997年之前。当时，“母体血液里存在胎儿的DNA”的观点还没有得到学术界的认可。主流的观点还是认为“母亲和胎儿的血液循环系统是分开的”。

在此背景下，卢煜明教授经历了反复的失败，但仍然坚持不懈，终于在母体的血浆和血清中发现了胎儿的游离DNA[2]。

而这一发现彻底颠覆了彼时的主流观点，使得无创DNA产前检测得以迅速发展。

无创DNA产前检测，是用新一代DNA测序技术，对母体血液中的游离DNA片段进行测序、分析，从中得到胎儿的遗传信息，进而判断胎儿是否存在染色体异常。

通俗讲，就是从孕妇的血中“顺藤摸瓜”找到胎儿的 DNA，然后通过胎儿的DNA来检测和辅助诊断胎儿是否患有遗传性疾病。

与传统检测方法羊水穿刺相比，无创DNA产前检测明显更安全、便捷。

若进行穿刺，胎儿面临着一定的致残，甚至流产的风险，而且风险不低，可能达到二百分之一，在一些人群中（如年轻，唐氏筛查结果正常的低风险孕妇），这已经超过了唐氏发生的概率，这也是为什么只推荐存在高危风险因素（年龄较大，以往生过三体综合征婴儿等）的孕妇做羊水穿刺检查。

而采用游离DNA检测，只需要抽血，不必进行有创穿刺，则可以完全避免受伤致残的风险。

不仅如此，游离DNA检测还具有极高的检出率，针对唐氏综合征，它的检出率高达99%以上，高于B超排畸检查和唐氏筛查[3]。

虽然目前无创DNA产前检测技术无法完全取代羊水穿刺，但它已被广泛应用于世界各个国家，主要用于筛查胎儿可能存在的染色体异常，如唐氏综合征、18三体综合征和13三体综合征等。仅在中国，每年就有超过百万的孕妇接受这项测试。

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胎儿依靠母体提供营养，与之相似，肿瘤细胞也可以从患者的身体吸取营养。

那么，在癌症患者的血液里，也会有游离的肿瘤DNA吗？

答案显而易见：科学家早已在癌症患者的血浆中发现游离的肿瘤DNA。

肿瘤细胞破碎后，也会将它细胞核中的遗传物质，也就是DNA，释放入血液，这些游离的肿瘤DNA，也被称作“循环肿瘤 DNA”[5]。

通过对患者血液中的循环肿瘤 DNA进行高通量测序，可以捕捉到早期肿瘤释放的标志物，帮助实现早期诊断。

因此，不仅在产前检测，游离DNA这个“法宝”，在癌症早筛这个领域也能大放异彩，而这也是卢煜明教授的研究重点之一。

许多癌症在早期并无明显症状，等到确诊时往往已经是晚期，错失了最佳治疗时机，如果能早发现，早治疗，很多癌症的治疗效果都可以得到提高，甚至治愈。

鼻咽癌就是其中之一。

2017年，卢煜明团队在《新英格兰医学杂志》发表了一项超过2万人的鼻咽癌早筛研究[6]。

过往研究已经发现，鼻咽癌的发病与EB病毒密切相关，健康人群血浆中EB病毒DNA含量非常少，反之，鼻咽癌患者血浆中EB病毒DNA含量则显著升高[7]。

采用液体活检技术后，卢煜明团队筛查出了309例EB病毒阳性的受试者，其中约11%的人最终确诊鼻咽癌，接近50%都是可治愈的早期鼻咽癌。相比较一般的鼻咽癌筛查方法，液体活检阳性预测值（筛检出的全部阳性例数中，真正“有病”的例数）要高得多。

液体活检在癌症早筛方面的有着巨大的潜力，不仅是鼻咽癌，越来越多的研究发现，它在肺癌、乳腺癌、结直肠癌等癌症的筛查中也表现出色[8]。

不过在现阶段，“抽一管血，就能知道自己得没得癌”仍存在一些技术挑战。

首先，循环肿瘤DNA在早期肿瘤中的浓度极低，如何提高检测的灵敏度依然是一个关键问题。

其次，肿瘤的异质性使得不同患者的循环肿瘤DNA特征各不相同，这对检测方法的标准化和广泛应用带来了困难。

看到这儿，相信你已经对液体活检有了些了解，也知晓了游离DNA在这其中的关键作用。

从产前检查到肿瘤早筛，游离DNA为我们打开了了解人体健康的新窗口。相信随着医学科技的不断发展，游离DNA技术的潜力会被不断发掘，为我们带来更精准、安全的诊断手段，造福更多的患者与家庭。

审稿专家：张洪涛

宾夕法尼亚大学医学院病理及实验医药系研究副教授

参考文献

1. Cai, X, Janku, F, Zhan, Q, Fan, JB. Accessing genetic information with liquid biopsies. Trends Genet 2015;31:564-575

2. Lo YM, Corbetta N, Chamberlain PF, et al. Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum. Lancet. 1997;350(9076):485-487. doi:10.1016/S0140-6736(97)02174-0

3. 张磊, 王威. 无创产前基因检测胎儿染色体非整倍体技术研究及应用进展[J]. 中国产前诊断杂志 (电子版), 2012, 4(3): 155-156

4. 燕凤,燕飞,姚念玲,等.孕妇外周血无创DNA检测技术在产前诊断中的应用[J].现代检验医学杂志,2019,34(1):17-21

5. Pessoa LS, Heringer M, Ferrer VP. ctDNA as a cancer biomarker: A broad overview. Crit Rev Oncol Hematol. 2020;155:103109. doi:10.1016/j.critrevonc.2020.103109

6. Chan, KC Allen, et al. "Analysis of plasma Epstein–Barr virus DNA to screen for nasopharyngeal cancer." New England Journal of Medicine 377.6 (2017): 513-522.

7. Lo, YM, Chan, LY, Lo, KW, et al. Quantitative analysis of cell-free Epstein-Barr virus DNA in plasma of patients with nasopharyngeal carcinoma. Cancer Res 1999;59:1188-1191

8. Batool, Syeda Maheen et al. “The Liquid Biopsy Consortium: Challenges and opportunities for early cancer detection and monitoring.” Cell reports. Medicine vol. 4,10 (2023): 101198. doi:10.1016/j.xcrm.2023.101198

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