脑脊液（CSF）是检测和监测脑肿瘤分子生物标志物的潜在起首。外周血的生物标志物检测受到血脑樊篱和生物流体复杂性的不容高中生 自慰，比拟之下，CSF 提供更径直和丰富的肿瘤起首标志物，包括轮回肿瘤 DNA（ctDNA）、microRNA（miRNA）、卵白质和细胞外囊泡（EV）。由于 CSF 贴近核心神经系统（CNS），这些发祥于脑肿瘤细胞的生物标志物在 CSF 中的浓度常常高于外周血。CSF 中 ctDNA 的存在彰着高于血浆，使 CSF 成为脑肿瘤患者液体活检的较优样本类型。传统的液体活检方法依赖于外周静脉血样本，在检测低浓度的肿瘤起首生物标志物方面常常靠近挑战。CSF 与 CNS 的径直斗争可最大规则地减少布景杂音，从而可能普及会诊分析的准确性和奢睿度。尽管血脑樊篱和其他生理身分规则了体轮回中生物标志物水平，但 CSF 在 CNS 中的迥殊位置导致大概更有用地积累生物标志物。诚然外周血仍然是肿瘤学液体活检的法式样本类型，但 CSF 与脑肿瘤的接近性领导可能提供不凡的会诊智力。来自非 CNS 恶性肿瘤的新把柄标明，在更贴近肿瘤部位的所在积累生物液体不错权贵改善生物标志物检测。尽管这种方法在其他实体瘤中已有充瓦解说，但其在 CNS 恶性肿瘤中的诳骗仍未得到充分探索。来自 CNS 肿瘤引流静脉的靶向血液采样可能雷同地改善生物标志物检测，普及液体活检技能在会诊和监测脑肿瘤方面的奢睿度和有用性。

相干布景

脑肿瘤是导致儿童和成东说念主癌症发病率和牺牲率的进攻身分。这些肿瘤约占癌症相关牺牲的 20-30%。2013 年至 2017 年时间，好意思国所有核心神经系统（CNS）肿瘤的年平均年级改换发病率为 23.79/100000 东说念主。最常见的恶性原发性脑肿瘤是胶质母细胞瘤，其 5 年生涯率不到 7%。大脑亦然位于 CNS 外的原发性肿瘤滚动的继发部位，所有癌症类型的详细发病率约为 9-17%。其中，肺癌、乳腺癌和玄色素瘤是最常滚动到大脑的癌症。

脑肿瘤的会诊依赖于非侵入性神经影像学查验，举例磁共振成像（MRI）和野神思断层扫描（CT），然后进行手术组织活检用于组织学分析和基因检测。可是，解释神经影像学的变化，尤其是调理后的变化（举例，假性进展）可能具有挑战性。此外，组织活检需要手术，并可能导致出血或感染等并发症。跟踪肿瘤演变、调理响应和复发常常需要重回生检，这并不老是可行的。当肿瘤位于复杂部位时，或者患者太苍老而无法耐受侵入性操作时，未必可能难以进行肿瘤活检。

基于微创生物流体的液体活检是马上兴起的技能，用于会诊、评估预后、监测调理响应、个性化调理的基因分析、无症状筛查以及检测肿瘤的残留病灶。它是指分析肿瘤起首的生物标志物，包括血液、唾液、尿液和脑脊液（CSF）等不同生物体液中的轮回 DNA（ctDNA）、轮回 RNA、micro-RNA、细胞外囊泡（EV）、轮回肿瘤细胞（CTC）和血小板。脑肿瘤起首的生物标志物常常丰采较低，况且在有限的患者中检测到，这使得液体活检在临床执行中具有挑战性。脑肿瘤起首的生物标志物检测的挑战之一是血脑樊篱（BBB）的穿透性，这规则了这些生物标志物开释参预外周轮回，导致该技能的检测奢睿度低。挑战还包括用外周血中存在的生理生物标志物稀释肿瘤生物标志物，大皆的血液，以及肝、脾、肾和血浆酶快速断根生物标志物。因此，靶向方法，即用于液体活检的 CSF 和来自肿瘤近端静脉的血液，不错绕过这些挑战。

CSF 行为一种靶向液体活检，具有几个优点：1）血脑樊篱（BBB）不会对 CSF 的生物标志物组成穿透性挑战，2）CSF 贴近肿瘤或径直斗争肿瘤，导致与血浆比拟生物标志物浓度更高，3）CSF 的细胞密度低，这意味着它比血浆含有更少的杂音，4）CSF 主要包含来自核心神经系统（CNS）的生物标志物，而血浆包含来本形体所有器官系统的生物标志物。可是，CSF活检比静脉穿刺更具侵入性。此外，腰椎穿刺（LP）后的常见并发症是短期术后面痛以及不同进程的不适或难熬。少数情况下可能会出现脊髓血肿（尤其是在使用抗凝剂或血小板减少症患者中）以及感染等并发症。若是患者因占位效应、水肿或欺压性脑积水导致颅内压权贵升高，腰椎穿刺有脑疝的风险，因此是该手术的相对禁忌症。在这篇综述中，咱们商议了从 CSF 和肿瘤近端血管血液中采集靶向液体活检何如普及对 CNS 肿瘤的检测奢睿度。

当今的脑肿瘤会诊方法

脑肿瘤的神经影像学查验

当今，MRI 和野神思断层扫描（CT）是评估颅内病变的主要成像器具，以逐层方法提供大脑剖解结构的介怀可视化。MRI是检测和表征脑肿瘤的首选，而CT更相宜评估骨骼畸形和识别钙化。在开动会诊时，必须诀别脑肿瘤和良性病变，两者在 MRI 扫描中可能看起来相同。对比增强 MRI 因其不凡的软组织分辨率和鄙俗的可及性而受到可爱。会诊脑肿瘤常常依赖于惯例 MRI，使用 T1 加权和 T2 加权序列。可是，法式影像学查验常常难以诀别肿瘤进展和非特异性调理相关变化，尤其是在调理后。

正电子辐射野神思断层显像（PET）使用针对代谢和分子经过的各式放射性示踪剂，不错提供额外的有价值的信息，尤其是在会诊不解确的情况下。在昔时的十年中，使用放射性象征氨基酸的 PET 已成为一种进攻的会诊器具。神经肿瘤学响应评估（RANO）责任组提倡将氨基酸 PET 成像与 MRI 相聚拢来科罚脑肿瘤。

与此同期，先进的 MRI 技能，如灌输加权成像（PWI）、迷漫加权成像（DWI）和质子磁共振光谱成像（MRSI）正在接收临床评估。这些方法不错提供杰出法式 MRI 的进攻生理或生化信息。

脑肿瘤的立体定向活检

惯例 MRI 是颅内肿瘤开动会诊的可贵器具。可是高中生 自慰，它弗成彻底细目这些肿瘤的界限。因此，组织样本的组织病理学查验对于准确会诊、预后和调理经营是必要的。这些样本常常通度日检或灵通性切除术得回。有几种技能可用于进行组织活检。传统上，基于框架的立体定向换取穿刺活检被以为是金法式。可是，其使用受到多种身分的规则，包括框架的体积大、患者的不适、立体定向参预点野心的复杂性、手术时期长以及框架固定部位感染的风险。频年来，使用导航技能的无框架技能因其易用性和相同的会诊率而广受接待。可是，在对深部颅骨病变进行活检时，这些技能会带来更高的风险。

此外，机器东说念主扶植立体定向脑活检和脑室内和脑室旁病变的内窥镜活检也用于各式临床环境。尽管这些法子存在互异，但与穿刺活检相关的并发症在相干中保捏相对一致。颅内出血是穿刺脑活检后最常见的并发症，其他潜在问题包括神经功能挫伤，如良晌或长期性功能困难、水肿、癫痫、富厚丧失，以及更荒僻的感染。

CSF行为脑肿瘤的靶向液体活检

CSF 是潜在分子生物标志物的进攻起首，主要通过腰椎穿刺（图 1）或大脑隔邻的手术积累。CSF 包含多种生物标志物，举例轮回肿瘤 DNA（ctDNA）、microRNA（miRNA）、卵白质和细胞外囊泡（EV），往交往源于脑肿瘤细胞。肿瘤细胞常常与周围的微环境共存，使肿瘤相关标志物在疾病部位隔邻的液体中愈加凸起。CSF 常常被以为是 CNS 内细胞外隔室的延迟，因此是脑肿瘤的关节阶梯。由于血脑樊篱组成进攻樊篱，不容潜在生物标志物开释到体轮回中，脑肿瘤患者的生物标志物水平常常较低或检测不到。可是，CSF 是临床生物标志物的绝佳储存库，越来越多的相干标明，来自 CSF 的生物标志物比外周血和其他起首的更丰富。举例，与血浆比拟，源自脑肿瘤细胞的 ctDNA 在 CSF 中的浓度更高。此外，在脑肿瘤患者中，CSF 是比血浆更好的轮回核酸起首。血液是一种复杂的生物流体，包含畸形多的杂音，在进行生物标志物检测之前需要额外的处理要领。对于脑肿瘤，包括滚动瘤，CSF 为生物标志物分析提供了一种可行的弃取，因为它贴近大脑和癌症。与血清或血浆等更复杂的生物流体不同，CSF 与核心神经系统的径直斗争提供了更了了的生物标志物信号，最大规则地减少布景杂音并可能普及会诊准确性。

图1

De Mattos-Arruda 等东说念主识别并表征了脑病灶患者 CSF 中的 ctDNA，标明与血浆 ctDNA 比拟，它更准确地代表了脑肿瘤基因组改变。不错识别关节的可操作基因突变和拷贝数改变（CNA），举例表皮滋长因子受体（EGFR）、磷酸酶和张力卵白同源物（PTEN）、雌激素受体 1（ESR1）、异柠檬酸脱氢酶 1（IDH1）、Erb-B2 受体酪氨酸激酶 2（ERBB2 或 HER2）和成纤维细胞滋长因子受体 2（FGFR2）。CSF ctDNA 在检测 CNS 基因组改变和脑肿瘤特异性突变以及监测肿瘤进展方面推崇出更高的奢睿度，使其成为神经肿瘤学的可贵器具。在脑膜受累的脑滚动病例中，3 种基因突变存在于 CSF ctDNA，但不存在于血浆 ctDNA。此外，CSF ctDNA 的突变等位基因频率（MAF）和检测奢睿度高于血浆 ctDNA。

在 Ma 等东说念主的相干中，21 例非小细胞肺癌（NSCLC）患者进行了下一代测序（NGS），包括 10 例软脑膜滚动（LM）和 11 例脑实验滚动（BPM）患者。20 例患者的 CSF ctDNA （95.2%）和 14 例患者的血液 ctDNA（66.7%）检出突变。EGFR 突变存在于 57.1%（12/21）的 CSF ctDNA 样本和 23.8%（5/21）的外周血 ctDNA 样本。在 16/18 例（88.9%）患者中，CSF ctDNA 的 EGFR 情状与原发肿瘤相匹配。Miller等东说念主使用高奢睿度基于拿获的NGS检测，在16/19例（84%）胶质瘤患者的 CSF cfDNA 中至少检测到一个突变。他们在 CSF 中共发现了 211 个突变。在这些患者的血浆中，3 例患者至少检测到 1 个突变，共检测到 35 个突变。这 35 个突变的平均变异等位基因分数（VAF）在血浆中权贵较低（0.58%），而在 CSF 中为 23.96%。Pan 等东说念主使用 NGS，在 83.8%（31/37）患者的 CSF 中检测到原发性肿瘤改变。在 91.9 %（34/37）患者的 CSF 中不雅察到至少一半的改变。在 8 例患者中，与血浆比拟，所有病例（100%，8/8）的 CSF ctDNA 均检出肿瘤特异性突变，而这一比例在血浆 ctDNA 中仅为 37.5 %（3/8）。此外，对于在 CSF 和血浆中均检出的4个突变，在 CSF ctDNA 中的中位 MAF 恒久高于血浆 ctDNA。

在 7 例实性脑肿瘤患者队伍中，使用 ddPCR 定量检测血浆和 CSF cfDNA 中的突变等位基因。在这些患者中，1 例原发性脑肿瘤（非典型脑膜瘤）和 2 例滚动性脑肿瘤（玄色素瘤脑滚动和肺腺癌脑滚动）患者的血浆 cfDNA 未检出肿瘤突变。比拟之下，CSF cfDNA 中存在权贵浓度的突变等位基因，在非典型脑膜瘤中为 4%，在玄色素瘤滚动中为 7.4%，在肺腺癌滚动中为 0.9%。此外，在一例结肠腺癌脑滚动患者中，CSF 中的突变等位基因分数彰着高于血浆。雷同地，Escudero 等东说念主使用 ddPCR，在 10/13 例髓母细胞瘤患者的CSF中发现了 ctDNA，而只在一例患者的血浆中发现了 ctDNA。在 NSCLC LM 患者中，ALK 受体酪氨酸激酶（ALK）重排分别见于 9/11 个（81.8%） CSF 样本和 5/11 个（45.5%）血浆样本。此外，所有CSF cfDNA样本中的MAF均权贵高于血浆样本。

Ying 等东说念主对 NSCLC LM 患者进行了基于拿获的靶向测序，发现 CSF 的检出率权贵高于血浆。他们还比较了 CSF 和血浆的 MAF，CSF 的 MAF 为 43.64%，血浆的 MAF 为 4.58%。在 CSF 样本中共已然出 280 个基因变异，散布于 60 个基因，而在血浆样本中已然出 137 个突变，散布于 33 个基因。其中，197 个突变是 CSF 独到的，54 个突变是血浆独到的。EGFR 基因在两种样本类型中突变频率最高，见于 58.33% 的 CSF 样本和 44.44% 的血浆样本。其他常见的改变包括肿瘤卵白 P53（TP53）突变、ALK 交融和 Erb-B2 受体酪氨酸激酶 2（ERBB2）扩增，分别见于 50 %、5.6% 和 1.4% 的 CSF 样本和 38.9%、5.6% 和 1.4% 的血浆样本。在 CSF 中共检测到 121 个拷贝数变异（CNV），其中大多数（81.8%）是 CSF 特有的，只须 18.2% 也见于血浆。此外，在 41.7%（30/72）的 CSF ctDNA 样本中不雅察到 TP53 杂合性缺失（LOH），权贵高于匹配血浆样本的 13.9%（10/72）。

在 Aldea 等东说念主的一项相干中，积累了 12 例患者的配对血浆和CSF液体活检样本，包括 11 例软脑膜进展和 1 例脑进展患者。在这些患者中，11 例有已知 EGFR 突变，1 例有 ALK 重排。6/12 例（50%）患者血浆 ctDNA 阳性，而配对 CSF 样本的 ctDNA 阳性率为 10/12（83%）。从以前的相干中不错彰着看出（表 1），与外周血血浆/血清比拟，CSF 具有更好的检测奢睿度。CSF 克服 BBB 挑战并与肿瘤微环境径直斗争。

表1

来自肿瘤近端静脉的血液行为脑肿瘤的靶向液体活检

除了 BBB 以外，脑肿瘤生物标志物的挑战还包括半衰期较短，血浆酶、肝、肾和脾脏的断根，以及外周血中生物标志物的稀释。这些局限性使液体活检无法充分证实自后劲，组织活检仍然是临床肿瘤学执行中的诊治法式。液体活检相干主要贴近在外周静脉血样本上，这些样本常常含有低浓度的肿瘤起首生物标志物，这些生物标志物用法式检测平台很难检测到。因此，需要高奢睿度的方法来检测这么的低水平，当今大部分相干贴近在 ctDNA 上。此外，检测这些荒僻分子的方法可能会引入伪善并导致假阳性。采集更贴近肿瘤的生物流体不错绕过这些挑战并富含生物标志物，如文件所示。

几项手术和内窥镜相干报说念，在实体瘤中，与外周轮回比拟，肿瘤引流静脉中某些肿瘤生物标志物的水平更高（图 2）。这领导血管系统的剖解结构可能会影响不同血管床中各式生物标志物的相对浓度。此外，相干标明，肿瘤近端血管床中这些标志物的特质和散布可能提供相关突变情状、滚动后劲和免疫潜逃机制的信息。该方法鉴戒了历久用于激素测定和神经内分泌肿瘤（如胰岛素瘤）会诊的技能。雷同地，Farrelly等东说念主解说，在前哨腺癌患者中，与外周静脉（PV）样本比拟，髂内和深部髂内静脉样本的游离到总前哨腺特异性抗原百分比（fPSA%）更高。Wind 等东说念主报说念，在原发性结肠癌患者中，门静脉的 CTC 数目高于 PV。其他一些相干也知道，肿瘤近端静脉的 CTC 数目高于 PV。

图2

雷同地，Kawamura 等东说念主报说念，胰腺导管腺癌（PDAC）患者门静脉血中外泌体包裹的 miR-4525、miR-451a 和 miR-21 水平权贵高于 PDAC 患者和健康个体的 PV。

Damascelli 等东说念主报说念了 3 例病例，并标明弃取性静脉取样不错普及液体活检的奢睿度和特异性。举例，在肺腺癌患者不同静脉的 cfDNA、Kirsten RAS 癌基因同源物（KRAS）突变和 CTC 的比较中，上腔静脉的 cfDNA 浓度为 2.15 ng/μL，KRAS 突变阳性，检测到 3 个 CTC。下腔静脉的 cfDNA 浓度为 1.75 ng/μL，未检测到 KRAS 突变或 CTC。雷同地，外周静脉的 cfDNA 浓度为 1.55 ng/μL，未检测到 KRAS 突变或 CTC。

文件中莫得把柄标明在更贴近脑肿瘤的所在采集血液样本不错改善生物标志物检测。可是，既往相干标明，与外周静脉血液样本比拟，采纳贴近非 CNS 肿瘤的血液更容易检测生物标志物。血管内靶向血液采样已在多种非 CNS 恶性肿瘤中得到探索，但当今尚无对于 CNS 恶性肿瘤的把柄。咱们以为，从 CNS 肿瘤引流静脉获取血液不错富集生物标志物并普及检测奢睿度。

总 结

CSF 行为脑肿瘤的靶向液体活检样本类型具有宽广后劲。与外周血比拟，CSF 提供更径直、更丰富的肿瘤起首生物标志物。CSF 贴近核心神经系统，不错检测更高浓度的轮回肿瘤 DNA（ctDNA）、microRNA（miRNA）、卵白质和细胞外囊泡（EV），由于血脑樊篱和其他生理挑战，这些在体轮回中常常无法检测到。这一上风使 CSF 成为一种不凡的生物流体，不错普及脑肿瘤患者会诊器具的奢睿度和准确性。诚然当今肿瘤学液体活检的法式主要依赖于外周血，但有把柄标明，在更贴近肿瘤部位的靶向取样，举例从 CSF 或 CNS 肿瘤引流静脉取样，不错权贵改善生物标志物检测和会诊成果。尽管需要更多的相干来考证这种方法用于 CNS 恶性肿瘤，但非 CNS 肿瘤的有但愿的成果领导咱们处理脑肿瘤液体活检的方式可能发生变化。改日的相干应侧重于进一步探索和完善这些方法，以充分终了基于 CSF 的液体活检的克己，从而有可能更精准、更实时地会诊和监测脑肿瘤。

参考文件：

Muhammad Izhar， Ziyad Ahmad， Manahil Moazzam， Arwa Jader， Targeted liquid biopsy for brain tumors高中生 自慰， The Journal of Liquid Biopsy， Volume 6， 2024， 100170， ISSN 2950-1954， https://doi.org/10.1016/j.jlb.2024.100170.