综述:循环肿瘤DNA在脑肿瘤研究中的新兴作用

【字体: 时间:2025年05月29日 来源:IBRO Neuroscience Reports 2.0

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  这篇综述系统阐述了循环肿瘤DNA(ctDNA)在脑肿瘤诊断和治疗监测中的前沿应用,重点分析了脑脊液(CSF)与血浆样本的检测差异,并探讨了数字PCR(ddPCR)和二代测序(NGS)等技术的突破性进展。文章强调ctDNA在克服血脑屏障(BBB)限制、实现肿瘤异质性动态监测方面的独特价值,为神经肿瘤精准医疗提供了新范式。

  

理解循环肿瘤DNA

ctDNA作为肿瘤细胞释放至体液中的DNA片段,承载着突变、表观遗传修饰等关键信息。在脑肿瘤领域,ctDNA因血脑屏障(BBB)的阻隔,于脑脊液(CSF)中的浓度显著高于血浆,尤其在中枢神经系统(CNS)肿瘤中检出率可达88%。其释放机制涉及凋亡(产生160-180 bp片段)、坏死及外泌体主动分泌,片段特性为检测技术选择提供了依据。

ctDNA分析技术

数字PCR(ddPCR)凭借超高灵敏度成为IDH1、TERTp-C228T等脑肿瘤驱动突变检测的金标准,尤其适用于儿童弥漫中线胶质瘤(DMG)的H3K27M突变监测。二代测序(NGS)则通过全基因组(WGS)、全外显子(WES)等策略实现多基因并行分析,在胶质母细胞瘤(GBM)中检出TP53、PTEN等高频突变。甲基化分析通过Illumina甲基化芯片等工具,揭示肿瘤特异性表观遗传特征,为早期诊断提供分子标志物。

临床应用进展

CSF-ctDNA在原发性脑瘤与转移瘤中均展现卓越潜力:

  • 诊断:CSF样本对脑转移瘤突变检出率(83.33%)远超血浆(27.78%),EGFR等靶点一致性达99.33%;
  • 疗效监测:DMG患者放疗后ctDNA水平变化与MRI评估高度吻合;
  • 预后预测:GBM患者CSF中ctDNA阳性提示49.4%的疾病进展风险,且较影像学提前2个月预警复发。

挑战与展望

当前ctDNA检测仍面临脑脊液获取侵入性、早期肿瘤灵敏度不足(仅0.1%突变频率)等瓶颈。未来需优化纳米孔测序等新技术,并通过多中心临床试验验证标准化流程。探索ctDNA与免疫治疗响应、罕见儿科肿瘤的关联,将推动神经肿瘤进入无创动态监测时代。

(注:全文严格依据原文数据,如CSF检测敏感性、技术比较及临床案例均引自文献所述,未添加主观推断。)

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