液体活检这一概念在癌症领域已经不再陌生。这类检验血液或其它体液中携带的从肿瘤细胞中释放出的DNA或RNA片段的检测手段可以用来对癌症进行早期诊断，帮助医生们选择最佳的个人化疗法。而最近在《Nature》与《The New England Journal of Medicine》杂志上发表的最新研究表明，液体活检还可以用来跟踪早期肿瘤的进化过程。这款新的血检可以在临床检测发现癌症复发前一年就可以预测癌症的复发，从而给予医生们更多的时间来尝试新的治疗方法，挽救患者的生命。

▲这项研究得到了多个重量级学术期刊的报道（图片来源：《The New England Journal of Medicine》与《自然》）

肺癌是世界上导致癌症患者死亡的主要原因之一，而非小细胞肺癌 (non-small cell lung cancer， NSCLC) 是肺癌中最常见的一种。早期NSCLC患者通常接受手术治疗来切除原发肿瘤，其中很多患者在手术之后还需要接受辅助化疗。但是这些接受辅助化疗的患者中大部分癌症仍然会复发，只有5％的患者能够从辅助化疗中受益。因为化疗的副作用很大，这意味着平均来说，为了让1名患者获益，19名其它患者需要经受化疗副作用的折磨。那么有没有方法能够直接发现哪些患者可以从化疗中获益？或是提早发现那些化疗无效的患者，让他们尽早转向其它疗法呢？

这项研究力图用一种新型血检来解决这个问题。这一检验方法的诞生还要从2014年启动的一项通过医疗跟踪非小细胞肺癌进化的研究项目说起。这一项目试图通过对从早期NSCLC患者肺部切除的肿瘤组织进行深度全外显子组测序(whole exome sequencing)，来跟踪NSCLC肿瘤细胞的进化过程。肿瘤细胞随着细胞的不断分裂和增殖会积累不同的基因变异，因此原发肿瘤不同部位的细胞可能携带着不同的基因变异。通过对基因变异的比较，研究人员可以勾画出NSCLC肿瘤细胞不同克隆之间的分子系统发育树 (phylogenetic tree)，并且可以建立NSCLC的进化与患者的临床结果之间的关系。

▲在非小细胞肺癌患者中，随着时间推移，新突变会一直产生（图片来源：《The New England Journal of Medicine》）

根据对肿瘤组织进行全外显子组测序获得的系统发育树的基因变异信息，研究人员开发出一种新型血检，它利用一组PCR测试来发现血液中循环肿瘤DNA (circulating tumor DNA, ctDNA) 里那些代表着肿瘤系统发育不同阶段的基因变异。这种血检可以描绘出早期NSCLC患者在接受手术治疗后体内肿瘤在基因变异水平上的系统发育状况。将这一信息与患者癌症复发的临床信息进行对比，研究人员发现那些在接受手术时肿瘤中就包含了多种基因变异的患者癌症复发的机率要高出4-5倍。通过对血检数据的分析，他们可以发现哪些患者对辅助化疗将产生抗性，准确地预测出超过90％的癌症复发患者，其中有些患者的症状在一年后才被成像测试发现。

这项研究表明，对于早期NSCLC患者来说，接受手术治疗后对ctDNA的检测可以帮助确定残余肿瘤细胞的状态，发现对辅助疗法的抗性，并且在临床复发之前引导患者做出有针对性的医疗选择。

参考资料：

[1] Blood tests track lung cancer gene changes, aiding treatment

[2] Tracking the Evolution of Non–Small-Cell Lung Cancer

[3] Phylogenetic ctDNA analysis depicts early stage lung cancer evolution