利用基因芯片检测尿液游离DNA样本是测定膀胱尿路上皮癌基因组复杂性的最佳方法

　　膀胱尿路上皮癌具有复杂多样的特征，其中一部分原因是基因组多样化所致。1,2Togneri等在《European Journal of Human Genetics》上发表的文章中称，尿液样本上清液中的游离DNA（cfDNA），与从制成颗粒的尿液细胞材料或传统肿瘤组织样本中获得的DNA相比，检测基因组肿瘤标记物的能力更强。

　　

膀胱尿路上皮癌具有复杂多样的特征，其中一部分原因是基因组多样化所致。1,2Togneri等在《European Journal of Human Genetics》上发表的文章中称，尿液样本上清液中的游离DNA（cfDNA），与从制成颗粒的尿液细胞材料或传统肿瘤组织样本中获得的DNA相比，检测基因组肿瘤标记物的能力更强。3该研究结果对于扩展全基因组肿瘤分析在UBC中的应用，在无需进行有创活检的前提下，疾病监控和临床决定具有重要意义。

所有样本均使用Affymetrix OncoScan FFPE芯片进行试验与数据分析，并通过OncoScan 3.01软件找到与临床相关的拷贝数变异（CNV）和杂合性缺失（LOH）。

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原文如下：

本研究中包含的患者（n=23）均经镜膀胱镜确诊为原发性UBC。研究材料来自于生物标本储藏室，每份样本均具备相应的FFPE组织、尿细胞颗粒，以及5 mL以上可用于分析的尿上清液cfDNA。3

此文作者重点讲述了UBC面临的临床挑战，包括需要长期密切关注，肿瘤复发、进展和患者死亡的风险差别大。这些问题到目前为止无法利用确定的预后生物标记进行评估。3研究者发现UBC的临床特性具有多样性，究其原因，部分乃基因组复杂性所致。以往，人们多采用福尔马林固定和石蜡包埋或冷冻的新鲜肿瘤组织样本进行检查。1,2,3

获取此类组织往往需要有创临床操作，而这些操作既不能适用于全部患者，也不利于疾病的继续治疗和监控。因此，人们开发出通过尿液评估UBC肿瘤基因组的诸多方法。这些方法多采用来自于尿液肿瘤细胞颗粒的DNA，或者离心尿液上清液中的游离DNA（cfDNA）。3前者在某种程度上受到脱落细胞数量的限制。如果脱落细胞少，可用于分析的DNA含量也就不多。

此前研究已经证明，尿液cfDNA具有富含肿瘤细胞DNA的优点，尿液样本中也含有正常组织胚系的DNA。4故此，本研究旨在对比利用FFPE肿瘤组织、尿液细胞颗粒和上清液中cfDNA对UBC进行基因组分析的结果。3

值得注意的是，研究者们通过进一步对比分析表明，尿液cfDNA能比细胞DNA发现更多的肿瘤基因组负荷（tumor genome burden），而且胚系DNA污染少(P <.001)。3 来自于尿细胞颗粒的DNA与上清液中cfDNA相比，靶向突变的检出率也较低。FFPE检验的23份样本中有6份不能获得充足的细胞材料，相比之下23份尿上清液样本中，能够提供足够cfDNA并准确检测出样本中基因组异常的样本有22份，这一点证明了细胞DNA的局限性。3

其他试验也表明cfDNA与FFPE样本相比的潜在优势，证据为异常肿瘤基因组负荷较多。另外一例患者的FFPE样本无法提供分析所需的DNA，只有cfDNA样本能检测出肿瘤基因组。cfDNA检测出FFPE样本已确定的关键基因组标记物（17份样本）的平均分析敏感性约为90%。相比之下，尿细胞DNA样本的该平均分析敏感性为61%（15份样本），因此两种DNA来源的分析敏感性差异显著(P <.04)。3
数据总体表明，尿液游离DNA（cfDNA）与来自于尿液细胞或FFPE的DNA相比，能提供膀胱尿路上皮癌（UBC）患者更具有代表性的肿瘤基因组样本。据研究者推断，坏死肿瘤细胞的数量相对于正常上皮细胞数量增多，提高了UBC患者尿cfDNA表达肿瘤基因组的能力。FFPE样本中诊断所需的有用生物标记，均能可靠地被尿cfNDA概括，而且敏感性更强。3

研究者在非UBC患者中发现前列腺癌，进一步表明尿cfDNA基因组分析不仅限用于UBC。研究结果表明，该cfDNA分析是肿瘤诊断和监控的有用手段，并用于预后和预示治疗的生物标记识别。此外，它还具有完全无创的优点，适用于更广泛的UBC患者。

参考文献

1. Knowles MA, Hurst CD. Molecular biology of bladder cancer: new insights into pathogenesis and clinical diversity. Nat Rev Cancer. 2015; 15(1): 25-41.
2. The Cancer Genome Atlas Research Network: Comprehensive molecular characterization of urothelial bladder carcinoma. Nature. 2014; 507: 315-322.
3. Togneri FS, Ward DG, Foster JM, et al. Genomic complexity of urothelial bladder cancer revealed in urinary cfDNA. Eur J Hum Genet. 2016. doi: 10.1038/ejhg.2015.281. [Epub ahead of print]
4. Szarvas T, Kovalszky I, Bedi K, Szendroi A, Majoros A, Riesz P et al: Deletion analysis of tumor and urinary DNA to detect bladder cancer: urine supernatant versus urine sediment. Oncol Rep. 2007; 18: 405-409.