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作者：陳崇斌/有勁基因

　　Plasma DNA(血漿DNA)在醫學檢測上的應用日趨廣泛，眾所皆知的是利用其去偵測腫瘤突變類型、或是進行胎兒發育異常的篩檢(也就是NIPT)。腫瘤細胞的plasma DNA長度因為與一般的plasma DNA長度有所不同，因此近年來還有文獻特別從plasma DNA片段的長度分布，去探討其應用在腫瘤檢測上的可行性¹。2018年有研究團隊發現，多數plasma DNA的主要來源是白血球與造血細胞，其長度多在166 bp左右；來自胎盤的plasma DNA，其長度主要在143 bp左右；而腫瘤細胞的DNA長度分布則比較廣，長度比較沒有集中的傾向(詳見圖A)²。

圖A、來源不同的plasma DNA片段有不同的長度分布特性

圖片來源：Heitzer, E. and Speicher, M.R. Sci Transl Med. 2018 Nov; 10(466):eaav3873.

　　該研究團隊還發現，plasma DNA在經過特定大小的長度篩選(size selection)，再經過低覆蓋度(<0.4 coverage)的定序之後，即可取得plasma DNA的長度分布資料，藉此可以進行多面向的長度分布評估。這評估可從以下特徵去進行：t-MAD(trimmed Median Absolute Deviation from copy-number neutrality)統計數值、10-bp periodicity週期性，以及P(160 to 180)、P(180 to 220)與 P(250 to 320)三種特定範圍的長度分布。利用這些特徵所建構出來的圖譜，分析儀器在經過機器學習後，便能由Plasma DNA的長度分布區分出該Plasma DNA是來自腫瘤患者還是健康人，以進行腫瘤的篩檢(詳見下圖B) ²。

圖B、Plasma DNA長度分布的評估

圖片來源：Heitzer, E. and Speicher, M.R. Sci Transl Med. 2018 Nov; 10(466):eaav3873.

　　以上這些實驗初步結果令人振奮，利用plasma DNA的長度特徵來進行腫瘤篩檢看似是有實現的機會；然而，還有些問題尚待解決。例如，這個試驗目前只是一個初步結果，仍需進行更多的大型臨床研究才能驗證。而在實驗流程方面，長度篩選的步驟上可能也有些缺點會導致結果發生偏差。儘管如此，這個方法仍然不失為腫瘤篩檢方面一個有潛力的可行策略。

參考文獻

1. Mouliere, F. et al. Enhanced detection of circulating tumor DNA by fragment size analysis. Sci Transl Med. 2018 Nov; 10(466):eaat4921. Retrieved from https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aat4921

2. Heitzer, E. and Speicher, M.R. One size does not fit all: Size-based plasma DNA diagnostics. Sci Transl Med. 2018 Nov; 10(466):eaav3873. Retrieved from https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aav3873