數(shù)字PCR技術(shù)在腦動靜脈畸形檢測中的應用實踐與前景展望

導讀
腦動靜脈畸形（BAVM）是一種具有生命威脅性的先天性腦血管疾病，其特征為動脈與靜脈之間存在異常直接連接，導致出血、癲癇發(fā)作以及神經(jīng)功能障礙等嚴重并發(fā)癥。目前，BAVM的治療主要依賴于血管內(nèi)介入治療和開顱顯微手術(shù)，然而這些治療手段具有侵入性，并且存在引發(fā)神經(jīng)并發(fā)癥的風險。近期研究揭示，大約80%的BAVM患者畸形血管團的內(nèi)皮細胞中存在體細胞KRAS突變。這一發(fā)現(xiàn)突顯了MEK抑制劑作為針對攜帶KRAS突變的BAVM患者治療策略的潛在價值。然而，這些突變在BAVM組織中的等位基因頻率相對較低（<10%），且在從血細胞中提取的DNA中難以檢測。因此，目前BAVM的分子診斷仍然依賴于手術(shù)切除的組織樣本。不幸的是，BAVM組織的手術(shù)切除可能面臨諸多挑戰(zhàn)，并伴隨多種并發(fā)癥，對于深部病變而言，并非總是可行的。因此，迫切需要開發(fā)一種非侵入性方法以準確識別遺傳特征，實現(xiàn)早期靶向治療。

北京天壇醫(yī)院在《Nano Today》期刊上發(fā)表了題為“Utility of circulating plasma cell-free DNA for detection and quantification of brain arteriovenous malformations”的研究文章。該研究利用數(shù)字PCR技術(shù)，以外周血為樣本，成功開發(fā)了一種用于檢測和量化腦動靜脈畸形的BAVM液體活檢新方法。

 研究亮點：
• 本研究采用數(shù)字PCR技術(shù)，驗證了基于循環(huán)游離DNA（cfDNA）的腦動靜脈畸形（BAVM）分子診斷方法的可行性，為突變評估提供了一種簡便且侵入性較低的途徑。

• 除了確認BAVM組織中已知的體細胞突變，本研究還揭示了基于數(shù)字PCR（dPCR）的分子診斷技術(shù)在術(shù)前一線診斷檢測中的應用潛力，有助于明確組織變異的類型。

• 通過dPCR檢測，確診為KRAS突變的患者能夠接受靶向治療，有助于減少手術(shù)或介入治療可能引發(fā)的高死亡率和致殘風險。

 方法及結(jié)果：

作者采用微滴數(shù)字PCR（dPCR）技術(shù)，評估了從31例患者的BAVM組織中提取的基因組DNA樣本中KRAS p.G12D和p.G12V變異的存在情況。

樣本收集、處理及研究路徑

研究結(jié)果顯示，在對組織樣本進行檢測的過程中，31例腦動靜脈畸形（BAVM）患者的組織樣本中，有24例（占77%）被發(fā)現(xiàn)存在KRAS體細胞突變，這一發(fā)現(xiàn)與先前相關(guān)研究的結(jié)論相一致。在這些攜帶KRAS突變的患者中，15例（占63%）的循環(huán)游離DNA（cfDNA）在微滴式數(shù)字PCR檢測中顯示出至少2個與相應組織樣本中突變類型一致的陽性微滴。相比之下，在對照組的50名受試者中，未發(fā)現(xiàn)任何樣本的陽性微滴數(shù)量超過2個。

BAVM患者和對照組的人口和檢測統(tǒng)計

采用數(shù)字PCR技術(shù)對腦動靜脈畸形（BAVM）患者的循環(huán)游離DNA（cfDNA）進行檢測，其檢測靈敏度達到63%，特異性為100%，陽性預測值為100%，陰性預測值為81%。

dPCR結(jié)果和數(shù)據(jù)統(tǒng)計

 結(jié)論和展望：
本研究成功識別出源自腦動靜脈畸形（BAVM）患者血漿循環(huán)游離DNA（cfDNA）中的致病性體細胞激活的KRAS變異。此外，基于數(shù)字PCR技術(shù)的BAVM液體活檢診斷方法的應用，預期將推動個性化治療方案的開發(fā)，并為阻止、減緩或延緩疾病進展的新策略提供潛在機會。

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