液体活检技术对于早期癌症的检测会有多大的帮助?

液体活检技术对于早期癌症的检测会有多大的帮助?

当弥漫性大B细胞淋巴瘤患者在开始标准化疗前,医生能否通过一管血预判他/她对R-CHOP方案的反应?

当一位结直肠癌高危人群进行年度筛查时,能否有一种无创方法,在出现明显症状或影像学改变前,就捕捉到肠道内细胞表观遗传的异常扰动?

长期以来,液体活检领域的主流叙事围绕着循环肿瘤DNA的基因突变与甲基化。然而,一篇发表于2026年3月4日《自然》的论文,带来了一条新的技术路径。

来自北京大学的研究团队开发了一项名为 cf-EpiTracing 的技术。它绕开了对基因序列本身的直接解读,转而捕获漂浮在血液中的细胞游离DNA所携带的组蛋白修饰“指纹”,即表观遗传信息。

传统液体活检的逻辑,如同在河流中捕捞特定品种的鱼(突变基因)或检查鱼身上的特定标记。而 cf-EpiTracing 的思路则是分析河水里所有“鱼类碎片”所附着的、代表其“出身水域”的独特环境印记。

这项技术的核心在于,细胞在死亡后释放到血液中的DNA碎片,并非“赤裸”的,它们仍然携带着来源细胞染色质上的组蛋白修饰。这些修饰如同一种分子“邮政编码”,标记了DNA片段源自何种组织、何种细胞状态。

“与以转录为中心的方法不同,cf-EpiTracing将多种组蛋白修饰作为整合染色质状态进行分析,以预测其组织和细胞来源。”论文作者阐述。

研究团队从八个代表性组蛋白修饰标记中,筛选出了一个最小、最高效的组合:H3K9ac、H3K27ac 和 H3K4me3。仅凭这三者的组合,就能在不损失精度的前提下,实现对cfDNA组织来源的高效解码。

其技术流程高度自动化:首先用靶向特定组蛋白修饰的抗体,“钓”出血浆中携带这些修饰的cfDNA碎片,接着利用 Tn5转座酶 进行片段化和条形码接头连接,最终在 DNBSEQ-T7平台 上进行双端测序。

整个流程仅需50微升血浆,为大规模临床应用奠定了基础。

这项技术最直观的威力,首先体现在淋巴瘤的精准分子分型上。淋巴瘤亚型繁多,治疗策略和预后差异巨大,精确诊断是精准治疗的第一步。

在309名B细胞淋巴瘤患者的研究队列中,cf-EpiTracing图谱清晰地区分出了不同的亚型,并揭示了疾病早期的表观遗传和遗传特征。

更重要的是,它能捕捉到从滤泡性淋巴瘤向侵袭性更强的弥漫性大B细胞淋巴瘤转化过程中的关键表观遗传变化,为疾病进展预警提供了可能。

在另一组74名套细胞淋巴瘤患者中,该技术不仅追踪到该疾病特有的表观遗传特征,还检测出了相关的基因组易位事件,并清晰地将其与滤泡性淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤的表观图谱区分开来。

这意味着,未来一份血浆样本的分析报告,可能直接为血液科医生呈现出一幅清晰的淋巴瘤“分子分型地图”。

cf-EpiTracing的价值远不止于诊断分型,它更能穿透至治疗反应预测的核心。

研究团队聚焦于141名接受标准一线R-CHOP方案治疗的弥漫性大B细胞淋巴瘤患者。通过分析,他们成功找到了能够区分治疗反应的cf-EpiTracing特征:

44名达到完全缓解的患者、60名部分缓解的患者以及37名疾病稳定的患者,在治疗前或治疗早期,其血浆cfDNA的表观遗传图谱就已显现出不同轨迹。这为治疗前评估疗效、及时调整方案提供了前所未有的无创工具。

该技术的应用疆域也突破了肿瘤学的边界。在对冠心病和炎症性肠病患者的分析中,cf-EpiTracing同样成功追溯到了与疾病相关的组织信号和器官受累情况。

这证明,它本质上是一个通用的、无创的“组织损伤与活动度监测器”,能够从表观遗传层面,洞察从心脏血管到肠道黏膜等多种组织的病理生理状态。

在结直肠癌的探索中,cf-EpiTracing展示了其在早筛领域的潜力。基于对75名结直肠癌患者和93名健康人组成的发现队列的分析,研究人员锁定了早期表观遗传特征和组织来源线索。

随后,在一个由32名患者和32名对照组成的验证队列中,这些特征成功实现了对结直肠癌的预测。这为开发基于表观遗传的泛癌种或无器官特异性癌症的早期检测工具打开了大门。

研究团队成员已就相关发现提交了专利申请。研究者展望,cf-EpiTracing “未来可与包括DNA甲基化、突变和拓扑结构分析在内的其他液体活检模态进行整合。这种多组学整合有望为诊断复杂疾病带来前所未有的精准度。”

这意味着,下一代液体活检可能不再是单一技术的竞技,而是一个融合了基因组突变、表观基因组修饰、三维染色质结构等多维度信息的超级诊断平台。

所有支撑这项研究的原始测序数据,均已按照科学规范公开于GSA-Human数据库。

当液体活检的视线从基因序列的“字母”本身,移向其承载的、动态变化的“修饰标记”时,一个更丰富、更立体的生命活动实时监测图景正在展开。

这不再仅仅是寻找基因的“错误拼写”,而是在解读细胞“写作”时的情绪和状态。从癌症的早期萌芽到慢性炎症的无声蔓延,血液中漂浮的cfDNA表观遗传碎片,正成为解码全身器官健康与疾病的下一代密语。