基于自身抗体的肿瘤标志物研究起源 早在上世纪60年代，Robert W. Baldwin就已经证实在癌症发展的早期，人体免疫系统可以产生自身抗体。癌症研究领域一个被广泛接受的观点是，在肿瘤细胞发生和发展的早期产生了基因突变、异位或重组，相关的抗原释放后被免疫系统识别产生了针对该抗原的抗体，即肺癌自身抗体。由于免疫系统的敏感性和稳定性，肺癌自身抗体可以在影像学诊断出肺癌的前5年在血液中被检测出。 肿瘤自身抗体产生的机理 肿瘤相关抗原是肿瘤发生、进展过程中细胞坏死释放、脱落或者外分泌的特异蛋白产物，其与人体免疫系统相互作用可产生特异性自身抗体。自身抗体不仅具有免疫监视、免疫预防和免疫反应的作用，同时由于其在循环系统中稳定的丰度，所以也可作为肿瘤标志物。 临床上经过大量的研究发现，单一标志物的敏感性和特异性不足以满足肺癌筛查，多个标志物组合是获取高敏感性和高特异性诊断的手段。目前常用的自身抗体检测技术包括酶联免疫吸附实验、噬菌体展示技术、血清蛋白组学分析及蛋白芯片等常见方法，多种方法的应用丰富了自身抗体表达水平的检测手段。尽管如此，大多数自身抗体诊断模型的研究还没有得到有效的大规模临床验证，限制了其在临床应用的进一步发展。 肿瘤初期，机体的免疫系统可识别肿瘤细胞内表达异常的蛋白，即肿瘤相关抗原，分泌针对这些抗原的自身抗体。研究表明，多种肿瘤患者血清内均可检测到自身抗体。Baldwin第一个建立了实体肿瘤的自身免疫假说，认为当体内发生肿瘤以后，人体自身免疫系统能够针对肿瘤细胞发动抗原特异性的免疫反应。这些能激活人体免疫系统的抗原称为肿瘤相关抗原 (tumor associated antigen，TAA)。TAA大多具有肿瘤源性，参与细胞周期相关、信号转导、增殖及凋亡的调控，在肿瘤发生、演变及进展的过...
循环DNA是一种无细胞状态的胞外DNA，存在于血液、滑膜液和脑脊液等体液中，其主要是由单链或双链DNA以及单链与双链DNA的混合物组成，以DNA蛋白质复合物或游离DNA两种形式存在。早在1947年Mandel和Metais就发现了循环核酸;30年后Leon等人的研究表明肿瘤患者外周血清DNA水平大大高于正常人，之后研究者在肿瘤患者的血浆和血清中检测到了癌基因突变，并且与原发肿瘤相一致。 循环DNA作为一种新的肿瘤标志物，将在肿瘤的诊断、治疗及预后检测等方面发挥重要作用，尤其对于一些不具有典型临床症状、检查无特异性和诊断困难的肿瘤可避免复杂的、具有创伤性的活检。 循环肿瘤DNA(ctDNA)，是指肿瘤细胞体细胞DNA经脱落或者当细胞凋亡后释放进入循环系统，随着基因测序的飞速发展，目前，已能在血液中对其进行检测并计数。ctDNA来自肿瘤细胞的体细胞突变，不同于遗传突变的是其存在于体内每个细胞。因此，ctDNA是一种特征性的肿瘤生物标记物，并且还可以被定性、定量和追踪。 随着肿瘤分子生物学研究的进展，循环血游离DNA的检测及其生物学指标的研究，将有可能为临床肿瘤的早期诊断、预后判定及跟踪随访等提供一系列方便、快捷、特异、无创或微创和分子生物学检测手段。相关专家称，多基因的ctDNA检测采用新一代测序技术(NGS)将变成“液体活检”，并替代侵入组织性活检。
DNA甲基化与遗传物质的稳定性 在生物个体的生长发育与繁殖过程中，维持遗传物质的稳定性是至关重要的。细胞采用多种机制来保证DNA复制的忠实性，如DNA的双螺旋结构与半保留复制模式为遗传物质的稳定提供了物质基础；DNA聚合酶Ⅲ除了具有DNA聚合酶活性外还具有5’到3’的核酸外切酶活性，可及时去除错配掺人的碱基；DNA复制后存在多种修复机制进一步保证了遗传物质的稳定性。DNA甲基化在DNA复制起始、错配修复、细菌中寄主控制的修饰与限制以及转座子的失活等过程中对维持遗传信息的稳定性发挥着重要的作用。 DNA甲基化与基因表达调控 在真核生物基因组中，基因仅仅占一小部分，例如在人类基因组中基因的编码序列还不到2％，那么在大量非编码DNA存在的情况下，实现精确控制基因的表达，降低周围的转录噪音对生物体至关重要。DNA甲基化作为一种可遗传的修饰方式为非编码DNA(内含子、重复元件以及潜在的具有活性的转座子)的长期沉默提供了一种有效的抑制机制。DNA复制后胞嘧啶的甲基化会改变DNA的构象，使DNA的大沟无法与DNA结合蛋白正常结合，从而使这些非编码区长期保持无表达活性的状态。而有转录活性的基因可利用非甲基化的启动子来进行转录表达，即使在相邻的非转录区是高度甲基化的，其启动子仍然可以起始转录并被调控。 DNA甲基化与表观遗传学 过去人们一直以为遗传和环境两大因素共同决定生物体的性状，然而人们无法合理解释马和驴的正反交后代、同卵双胞胎差别以及x染色体失活等现象。1942年Waddington首次提出了表观遗传学(e...
肿瘤转移的种子 大部分癌症相关死亡由转移引起，转移过程中肿瘤细胞脱离原发灶，通过血流到达新的组织，并在一定条件下发展为转移灶。循环肿瘤细胞（CTC）早在140多年前就被发现，但由于其含量非常少以及分离检测方法的局限，直到近年才日益受到广泛关注。大部分CTCs在伴随外周循环的过程中发生凋亡，或直接被血细胞吞噬，只有少数能逃逸并锚着发展成为转移灶（Cancer Res 2003;63:3805）。这提示着我们：分离、鉴定和研究最具转移潜能的CTC是关键。 CTC以单个细胞或细胞团（又称循环肿瘤微栓子，CTM）的形式存在于循环系统中。恶性肿瘤细胞为了获得运动性和侵袭性，会丢失某些上皮细胞的表型（包括形态、表面抗原、基因表达等）并获得某些间充质细胞的表型，这就是上皮-间质转变（EMT）（图1）。多数恶性肿瘤细胞在脱离原发灶的过程中发生EMT。最近研究发现，CTM与间质细胞表型密切相关，并且高比例的间质细胞表型CTC与化疗耐药有关（Science 2013;339:580）。另外的研究显示，CTM可抵御失巢凋亡（anoikis）、耐受细胞毒药物（J ClinOncol 2012;30:525）、比单个肿瘤细胞具有更强的转移潜能（Clin Cancer Res 2001;7:4080）。因此，CTM和间质细胞表型CTC（EMT CTC）与单个普通CTC相比，与预后的相关性可能更强。图1 CTC从原发灶到转移灶过程中表型变化的模式图（Cancer Cell 2013,23:272） CTC富集与鉴定亟需新一代技术 目前各种CTC富...