【論文發表】血漿DNA完整性作為結直腸癌患者化療預后生物標志物

25 June 2021

[寶藤生物]

近日,寶藤生物與晉城市人民醫院等單位共同合作,采用實時熒光定量PCR(qPCR)擴增ALU序列,檢測血漿DNA片段和傳統血清腫瘤標志物表達水平,比較血漿循環游離DNA(cfDNA)濃度和完整性與傳統腫瘤標志物在結直腸癌患者手術前后、化療前后和術后6個月隨訪的表達差異,探究cfDNA作為新型腫瘤標志物在結直腸癌患者疾病進展和診療中的重要價值,為結直腸癌患者普篩、監測復發和轉移提供科學指導。

該研究成果《Plasma DNA Integrity as a Prognostic Biomarker for Colorectal Cancer Chemotherapy》于2021年5月在線發表于《Journal of Oncology》雜志。

結直腸癌(Colorectal cancer, CRC)是一種常見的消化道惡性腫瘤,其發病率和病亡率均較高,且呈逐年遞增趨勢。目前診斷CRC的金標準為腸鏡下組織活檢,但腸鏡為一種有創的侵入性檢查,且無法實現腫瘤進程的實時監控和隨訪監測。此外,傳統血清學腫瘤標志物如CEA、CA19-9、CA242等在CRC的輔助診斷和預后判斷中具有一定意義,但其敏感度及特異性均不高。

隨著腫瘤標志物的深入研究,cfDNA被認為是一種與腫瘤進展、預后密切相關的新型標志物。本研究通過檢測原發性CRC患者的cfDNA濃度及完整性和傳統血清學腫瘤標志物水平,比較cfDNA和血清腫瘤標志物在CRC患者手術前后、3個周期性化療前后和術后6個月隨訪的表達差異,為CRC患者的預后監控提供參考依據。

研究方法

本項目對2018年4月至2019年10月在晉城市人民醫院確診的76名原發性CRC患者進行回顧性研究,76名CRC患者均接受手術治療,其中60名患者術后又接受了3個周期化療,最終43名CRC患者既接受了手術治療還接受了化療,并且術后6個月進行了隨訪。

CRC患者分別在手術前后、3個化療周期前后及隨訪后的6個時間點采集患者血液標本,檢測10種傳統血清學腫瘤標志物水平(CEA、NSE、CA19-9、CA242、CA72-4、AFP、SCC、c-SPA、CA125、CK19)。

采用qPCR擴增ALU重復序列,以引物ALU115獲得的ALU-qPCR結果代表cfDNA濃度,以ALU247/ALU115獲得的ALU-qPCR比值計算DNA完整性,比較不同生物標志物在CRC患者治療過程和隨訪階段的差異性分析。

研究結果

1、比較原發性CRC患者手術治療前后血漿ALU115、ALU247/115和血清腫瘤標志物的表達差異

CRC患者手術治療前后檢測血漿ALU115以及ALU247/115表達無顯著差異,而術后CEA和CA242表達都呈顯著降低(見圖1),提示CEA和CA242可能作為監控CRC患者手術預后標志物。

圖1:原發性CRC患者手術治療前后血清腫瘤標志物的表達差異

2、比較原發性CRC患者術前至3個周期性化療后血漿ALU115、ALU247/115和血清腫瘤標志物的表達差異  

CRC患者術前和3個周期性化療后檢測血漿ALU115以及ALU247/115表達差異,結果顯示化療后ALU247/115和CEA表達都呈顯著降低(見圖2)。

同時又對CRC患者化療前后檢測血漿ALU115以及ALU247/115表達差異,結果顯示化療后ALU247/115和CA125表達都呈顯著降低(見圖3),提示血漿ALU247/115可作為監控CRC患者化療預后標志物。

圖2:原發性CRC患者術前和3個周期性化療后血漿ALU115和ALU247/115的表達差異



圖3:原發性CRC患者化療前后血漿ALU115和ALU247/115的表達差異

3、比較原發性CRC患者術前至術后6個月隨訪血漿ALU115、ALU247/115和血清腫瘤標志物的表達差異  

CRC患者術前和術后6個月隨訪檢測血漿ALU115以及ALU247/115表達差異,結果顯示術后6個月隨訪ALU247/115表達呈顯著降低(見圖4)。血清CEA和CA242在兩組中表達無顯著差異,而血清CA125在隨訪組中表達升高,提示血漿ALU247/115可作為監控CRC患者隨訪預后標志物。

圖4:原發性CRC患者術前和術后6個月隨訪血漿ALU115和ALU247/115的表達差異

結論

結直腸癌是全球常見的惡性腫瘤之一,大多數患者就診時已是中晚期,因此,需要早期診斷達到更好治療效果,而對于晚期疾病,也需要更好的預測性和預后性生物標志物。cfDNA作為一種新型無創腫瘤標志物,在腫瘤的診斷、治療及預后等方面發揮著重要的作用,本項目通過檢測原發性CRC患者的cfDNA濃度和完整性,以及10種傳統血清學腫瘤標志物表達水平,比較不同生物標志物在CRC患者治療過程和隨訪階段的差異性。研究發現CRC患者治療后cfDNA完整性總體呈下降趨勢,為cfDNA完整性在CRC患者預后監控中的有效應用提供了科學依據。

參考文獻:J Oncol. 2021 May 26;2021:5569783. doi: 10.1155/2021/5569783.