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cfDNA在HCC的早期检测和有效管理中发挥重要作用。
在原发性肝癌的多种组织学类型中，肝细胞癌（HCC）的发病率居于首位，其发展通常与乙型肝炎病毒感染相关；许多患者同时遭受HBV肝炎和肝硬化的困扰[1]。高风险人群每年发展为HCC的发病率为1.6%-4.0%[2]。早期检测、诊断和管理对于提高HCC的治疗效果至关重要。针对肝癌的早期检测，中国肝癌诊断与治疗指南推荐高危人群每年至少接受两次肝脏超声和血清甲胎蛋白（AFP）筛查[3]。然而，现行的检测方法效果有限，其敏感性仅为63%[4]。
液体活检作为一种非侵入性的替代传统组织活检的检测手段，具有操作简便、可重复检测的优势，并能提供关于肿瘤负荷和治疗反应的重要信息。其中，循环游离DNA（cfDNA）被认为是液体活检的核心，是使用最广泛的生物标志物之一。近期，cfDNA已成为检测肿瘤、监测复发和识别潜在药物靶点的有前景的替代方法。一项综述深入探讨了cfDNA用于HCC的最新研究进展[5]。医学界整理相关内容，以供参考。
cfDNA的生物学特性
液体活检能够检测包括循环肿瘤细胞（CTCs）、游离DNA（cfDNA）、微小RNA（miRNA）和细胞外囊泡（EVs）在内的多种标志物。其中，cfDNA是液体活检的核心。cfDNA是在细胞死亡时释放到血液中的，可能是正常细胞更新的一部分，也可能是病理原因导致的死亡。
健康人体血浆中的大部分cfDNA来源于血细胞。肿瘤患者血液中的cfDNA部分来自肿瘤细胞，称为循环肿瘤DNA（ctDNA），含有肿瘤基因组特征，如甲基化和点突变，反映肿瘤多样性。ctDNA半衰期短，能实时反映肿瘤变化。cfDNA/ctDNA的临床应用潜力正在被深入探索中，并持续关注其在HCC患者早期检测、疾病监测以及预后预测的重要作用。
图1. 液体活检中常用的生物标志物
目前，cfDNA的检测技术已从第一代发展到第三代测序技术，合理组合这些测序技术可以实现使用非侵入性方法（如液体活检）指导患者的临床管理的目标。
cfDNA在HCC的临床应用价值
1.早期筛查
cfDNA的定量分析
早期研究致力于探索cfDNA浓度作为一种生物标志物用于HCC的筛查。但单纯依赖于cfDNA浓度的升高并非一种可靠的或特异于肿瘤的诊断和分类方法，原因在于血浆中cfDNA的含量容易受肝脏炎症水平和体重指数（BMI）的影响，因此难以准确反映肿瘤的真实状况。此外，对cfDNA进行定量分析无法提供关于HCC的生物学特征和潜在分子靶点的信息，这限制了对疾病全面理解的能力。
cfDNA突变
随着二代测序（NGS）技术的持续发展以及对HCC常见遗传变异的深入认识，研究人员得以全面探究cfDNA的突变特性，从而拓展了潜在突变生物标志物的范畴。一项纳入30例未经系统治疗的HCC患者的研究表明[6]，86.7%的患者通过组织活检或cfDNA检测至少发现了一种体细胞突变，其中63%的患者携带与HCC相关的基因突变。还有研究发现[7]，在被诊断为慢性乙型肝炎和肝硬化的患者中，已存在与HCC相关的基因突变；从慢性乙型肝炎、肝硬化到HCC，HCC相关基因的突变负荷逐渐上升。这些发现表明，在尚未进展至HCC阶段的患者中，cfDNA中检测到的体细胞突变可能作为HCC早期检测的潜在生物标志物。
cfDNA甲基化
研究表明，异常的DNA甲基化是肿瘤发生和发展的重要因素。与个体化和多样化的基因突变不同，特定类型的肿瘤细胞通常表现出相似的DNA甲基化改变，而cfDNA的甲基化模式能够反映其细胞来源或组织特征。因此，检测这些与肿瘤密切相关的特定改变有助于肿瘤的早期发现。研究显示，与慢性乙型肝炎（13.64%）和健康对照组（4.44%）相比，HCC患者中TGR5启动子超甲基化的发生率显著更高（48.13%）[8]。
cfDNA的全外显子测序（WGS）
WGS为肿瘤内的所有现有突变提供了全面的评估和分析，能够识别潜在的致癌基因和抑癌基因。使用来自192例原发性肝癌患者的血浆cfDNA样本进行WGS，并纳入170例非癌症患者作为对照组（其中53例为肝硬化或乙肝阳性），开发了一种用于检测原发性肝癌的堆叠集成模型。结果显示，该模型在独立测试队列中表现出卓越的肿瘤识别能力，曲线下面积（AUC）达到0.995，敏感性为96.8%，特异性为98.8%[9]。
2.cfDNA的诊断价值
一项研究发现，使用实时PCR检测BCL9和RPS6KB1基因的拷贝数变异增加与100例HCC患者的死亡率升高和生存时间缩短有关 [10] 。
3.通过cfDNA监测对治疗的反应
由于cfDNA的半衰期较短，它能够与肿瘤细胞的状态迅速相关联，使得在治疗过程中能够进行连续和动态的癌症负荷监测。 研究发现，与健康人相比，HCC患者在接受TACE治疗前，血浆cfDNA的浓度和完整性明显升高； 而在治疗后cfDNA水平显著降低，这表明cfDNA动态变化与治疗反应之间存在相关性[58]。 已有研究探索了cfDNA在靶向、免疫和外科手术这三种治疗方案中用于监测治疗反应的潜力。
总之，cfDNA作为一种革命性的生物标志物，在HCC的诊断和预后评估方面展现了巨大潜力。尽管目前对于最佳cfDNA标志物尚未形成广泛共识，并且检测技术可能需要较长时间且成本较高，但随着治疗和预后模型的不断演进，cfDNA有望为HCC患者提供实时监测和个性化治疗方案。
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参考文献：
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[2]Fan R, Papatheodoridis G, Sun J, et al. aMAP risk score predicts hepatocellular carcinoma development in patients with chronic hepatitis. J Hepatol. 2020 Dec;73(6):1368-1378.
[3]Zhou J, Sun H, Wang Z, et al. Guidelines for the Diagnosis and Treatment of Hepatocellular Carcinoma (2019 Edition). Liver Cancer. 2020 Dec;9(6):682-720.
[4]Tzartzeva K, Obi J, Rich NE, et al. Surveillance Imaging and Alpha Fetoprotein for Early Detection of Hepatocellular Carcinoma in Patients With Cirrhosis: A Meta-analysis. Gastroenterology. 2018 May;154(6):1706-1718.e1.
[5]Du S, Cao K, Yan Y, et al. Developments and current status of cell-free DNA in the early detection and management of hepatocellular carcinoma. J Gastroenterol Hepatol. 2024 Feb;39(2):231-244.
[6]Ng CKY, Di Costanzo GG, Tosti N, et al. Genetic profiling using plasma-derived cell-free DNA in therapy-naïve hepatocellular carcinoma patients: a pilot study. Ann Oncol. 2018 May 1;29(5):1286-1291.
[7]Guo W, Lu J, Yan L, et al. Molecular Alterations of Circulating Cell-Free DNA in the Pathological Progression of Hepatocellular Carcinoma. J Oncol. 2021 Dec 3;2021:3637436.
[8]Moss J, Magenheim J, Neiman D, et al. Comprehensive human cell-type methylation atlas reveals origins of circulating cell-free DNA in health and disease. Nat Commun. 2018 Nov 29;9(1):5068.
[9]Zhang X, Wang Z, Tang W, et al. Ultrasensitive and affordable assay for early detection of primary liver cancer using plasma cell-free DNA fragmentomics. Hepatology. 2022 Aug;76(2):317-329.
[10]Youssef SS, El-Araby RE, Abbas EAE, et al. Prognostic and survival impact of BCL9 and RPS6KB1 copy number variation detected from circulating free DNA in hepatocellular carcinoma. Expert Rev Mol Diagn. 2023 Mar;23(3):267-278.
审批编号：CN-150403 有效期至：2025-12-18
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