血液基因检测（液态活检）对肝癌早期诊断的应用价值研究

Liver cancer is one of the most common cancers, particularly in China. Five-year survival rate of liver cancer is poor (below 10%). However, early stage of liver cancer could have a five-year survival rate greater than 50%. Hence, early diagnosis represents one of the key measures to reduce liver cancer burden. Current methods for detection of liver cancer have been largely confined within imaging and serology. Neither of them has been very successful in detecting early liver cancer. Recent findings revealed that many solid tumors could release tumor DNA into circulation even at localized stages, opening up a window for non-invasive detection of liver cancer (a.k.a. Liquid biopsy). However, due to limited knowledge and technical hurdles, liquid biopsy for early detection of liver cancer is not reliable yet. Existing large amount of normal DNA in the blood stream makes circulating tumor DNA a needle in a haystack. We have previously developed efficient and sensitive methods for gene target enrichment and mutation detection. Here, we will employ an ultra-sensitive method (can detect mutations with allele frequency as low as 0.01%) with unprecedented efficiency for simultaneous detection of mutations in dozens of liver cancer-specific genes. We will evaluate the assay performance in diagnosing early liver cancer (positive- and negative- predictive values) in a population based longitudinal cohort. Findings and results from this proposed study will increase our understanding of circulating liver cancer DNA and lower technical hurdles in early detection of liver cancer.

肝癌是我国常见的恶性肿瘤之一。肝癌的5年生存率低于10%，但是如果及时发现，早期肝癌的5年生存率却可达到50%以上。因此，早诊早治是降低肝癌死亡率的关键措施之一。目前肝癌的早诊主要依赖影像学和血清学检查，检出率皆不理想。研究发现，大多数实体肿瘤即使在早期阶段，也可释放肿瘤的DNA到血液中，为无创地早期发现肝癌开了一扇窗口（液态活检）。但是，由于科学上的未知与技术上的障碍，液态活检当前仍不太可靠。血液本身含有大量的正常DNA，肝癌特有的DNA在血液中宛如大海中的一根针。我们先前研发了一种高效、灵敏的目的基因富集与突变检测方法。这里，我们将运用一种超精准的DNA检测方法（灵敏度下限<0.01%），针对肝癌有代表性的几十个基因同时进行高效地“大海捞针”,并将采用前瞻性的队列来验证这一方法检测早期肝癌的阳性与阴性预测值，评估液态活检对肝癌的早期诊断价值，为大大提高肝癌的早诊早治提供基础。

肝癌是恶性程度极高的肿瘤之一，在全肿瘤死因中排名已经第3位。全世界大约有一半肝癌发生在我国，早期肝癌治疗效果优于晚期肝癌。但是，临床就诊的肝癌患者70%以上均处于中、晚期，5 年生存率仅为12%，治疗效果差，增加社会经济负担。2015年我国肝癌治疗的费用已高达81.4亿元。因此，肝癌已成为严重影响我国居民健康的公共卫生问题，提高肝癌的早期诊断有着重要意义。..传统肝癌的早期诊断主要依赖B超和甲胎蛋白检测，但是该方法敏感性、特异性低，筛查效果差。癌症细胞的发生过程中通常会经历一系列的基因上特异的序列改变。在原发病灶出现的同时，不断坏死的肿瘤细胞会释放这些肿瘤细胞特有的基因片段到血液中，液体活检技术就是利用这点，从血液中检测肿瘤细胞释放的特异基因片（ctDNA）段达到诊断肿瘤的目的。既往的研究已经表明，液体活检技术可以用于肿瘤的诊断和实时监控，做到及早发现，及早治疗。但是ctDNA在循环血液中的含量非常低，需要极为敏感的技术才能将其检测出来。因此本课题在既往AMP二代测序技术优势的基础上，建立了新的肝癌液体活检方法体系。..在我国，肝癌的主要发病病因是乙肝病毒感染，乙肝病毒在人类基因组中的整合对肝癌的发生有着重要作用。同传统的双链DNA测序文库相比，单链DNA测序文库能更高效的富集血液DNA信息。因此我们采用新的单链DNA测序文库技术，进一步结合血液体细胞基因突变，乙肝病毒整合位点检测等肿瘤特异信息，建立了新的肝癌液体活检体系。同时我们结合了中山市肿瘤研究所前瞻性人群肝癌筛查队列，检测了560余份血液标本，对这一新的肝癌液体活检体系的临床应用以及人群早期筛查效果进行了评估。..该新的肝癌液体活检体系将弥补既往AFP筛查敏感性、特异性低的缺点，提高肝癌患者的早期诊断和长期生存。同时该液体活检筛查体系，有望进一步推广于其他癌症，提高常见肿瘤的早期诊断，降低社会的癌症治疗负担。