神经胶质瘤简称胶质瘤，也称为胶质细胞瘤，是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤，约占所有颅内原发肿瘤的一半。根据世界卫生组织（WHO）分类方案分为星形细胞瘤、少支胶质瘤、室管膜瘤、松果体实质肿瘤、胚胎性肿瘤、神经母细胞瘤肿瘤等。神经胶质瘤预后差生存期短，且缺乏有效的治疗方法，胶质瘤诊断一直依赖于神经影像学检查。根据英国剑桥癌症研究所的研究团队最新研究成果发现：通过尿液或血液检测就能够检测不同类型的神经胶质瘤，且检测准确率大幅提升！
该研究团队招募了35例胶质瘤患者（30例高级别胶质瘤，英文缩写HGG；5例低级别胶质瘤，英文缩写LGG）；此外，还召集了26名健康志愿者和27名患有其他脑部或中枢神经系统疾病（颈脊髓病、脑动脉瘤-破裂和未破裂、脑积水和帕金森病）的患者。在这项研究中，研究人员开发了两种并行的方法来检测体液样本中的肿瘤 cfDNA。体液样本采用两种基于测序的方法进行分析：PHP（患者特异性混合捕获靶标）和SWG（浅层全基因组测序）。
第一种方法适用于先前已切除胶质瘤并进行活检的患者，该团队设计了一种肿瘤引导的测序测试，能够在患者尿液、脑脊液和血浆中 cfDNA 内寻找发生突变片段。在脑胶质瘤患者的脑脊液、血浆和尿液样本中，通过PHP法检测肿瘤源性cfDNA片段与非突变cfDNA片段的序列长短。在这三种生物液中，我们观察到，与非突变型相比，突变型cfDNA的片段大小一致且显著地向较短的方向转变。
在脑脊液样本中，突变cfDNA的平均大小为148bp，而非突变cfDNA的平均大小为169bp；在血浆样本中，160 bp对169bp；在尿液样本中，101bp对133bp（(Wilcoxon, P <0.001 for HGG and P < 0.001 for LGG，所有三种体液的P<0.0001）。这种变化以前曾在其他癌症类型的血液样本中描述过，但之前没有通过分析特异性突变衍生片段在神经胶质瘤或其他恶性肿瘤患者的尿液和脑脊液中直接观察到。
紧接着，研究人员进一步使用全基因组测序分析了35名胶质瘤患者、27名非恶性脑疾病患者和26名健康人的尿液样本中的cfDNA片段大小。与非恶性脑疾病患者（P=1.7×10^2）和健康人（P=5.2×10^9）的尿液相比，脑胶质瘤患者尿液中的cfDNA片段明显增多。然后利用这些突变产生“靶向板”，对脑脊液、血浆和尿液进行高深度测序。通过整合数百个突变的信号，我们在大多数脑脊液、血浆和尿液样本中检测到肿瘤衍生信号。
随后，对该测序数据输入到机器学习模型中，该模型可以区分胶质瘤患者的脑脊液、血浆和尿液样本。通过机器学习分析，我们确定并测试了10个大小特征，这些特征可用于将脑脊液、尿液和血液样本分类为来自健康个体或神经胶质瘤患者。这表明了通过对患者的脑脊液、尿液和血液进行全基因组测序分析可以真正实现非侵入性肿瘤检测。
综上所述，与其他疾病类型相比，检测脑肿瘤，特别是神经胶质瘤（GBM）患者的循环无细胞肿瘤DNA（cftDNA）具有极大的挑战性。虽然脑脊液（CSF）中cftDNA的分析提高了检测率，但这种生物液体既难以收集，也会给患者带来明显的不适；因此，通过采集脑脊液进行cftDNA检测明显不合适。虽然在血液或尿液中胶质瘤衍生的cftDNA信号仅存在微小水平，但相同的条件下血液或尿液形式的微创液体活检方式更加适合。
这项肿瘤研究的最新研究发现表明：通过对尿液或血液进行检测就能够准确鉴别不同类型的神经胶质瘤，且检测方法可以与目前的肿瘤影像诊断方式进行结合，可以极大提升神经胶质瘤的检测速度和准确率！
参考文献
1、Fragmentation patterns and personalized sequencing of cell-free DNA in urine and plasma of glioma patients，EMBO Molecular Medicine
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