循環する遊離DNA
循環遊離 DNA (cfDNA) (細胞遊離 DNA とも呼ばれる) は、血漿、尿、脳脊髄液などの体液に放出される分解された DNA 断片です。cfDNA 断片の一般的なサイズは、染色体粒子 (約 165 bp) と、DNA をアポトーシス ヌクレアーゼによる消化から保護するヌクレオソームの倍数を反映しています。[1] cfDNA という用語は、循環腫瘍 DNA (ctDNA)、細胞遊離ミトコンドリア DNA (ccf mtDNA)、細胞遊離胎児 DNA (cffDNA)、ドナー由来細胞遊離 DNA (dd-cfDNA) など、体液中を自由に循環しているさまざまな形態の DNA を表すために使用できます。[2] cfDNA のレベルが上昇するのは、特に進行した病気の場合です。[3] 加齢とともに cfDNA が循環内でますます頻繁に出現するという証拠があります。[4] cfDNAは、がんや胎児医学以外にも、さまざまな病気の有用なバイオマーカーであることが示されています。これには、外傷、敗血症、無菌性炎症、心筋梗塞、脳卒中、移植、糖尿病、鎌状赤血球症などが含まれますが、これらに限定されません。[5]cfDNAは主に二本鎖DNAの細胞外分子であり、小さな断片(50〜200bp)[6][7]と大きな断片(21kb)[8]で構成されており、前立腺がんや乳がんの診断のための正確なマーカーとして認識されています。[9]
最近の研究では、遊離DNAから遺伝子発現を推測するための基礎が築かれ、EPIC-seqが注目すべき進歩として浮上しました。[10] この方法により、個々の遺伝子の発現レベルの非侵襲的推測の基準が大幅に引き上げられ、疾患の特徴付け、組織学的分類、治療効果のモニタリングにおけるアッセイの適用性が向上しました。[10][11][12]
他の出版物では、cfDNAの起源が癌腫であり、cfDNAは進行癌患者に発生することが確認されています。遊離DNA(cfDNA)は、循環血漿やその他の体液中に存在します。[13]
cfDNAが血流中に放出される原因は様々で、アポトーシス、壊死、NETosisなどがあります。腫瘍の発達中に血液中にcfDNAが急速に蓄積するのは、アポトーシス細胞と壊死細胞による過剰なDNA放出が原因です。エクソソーム内での活発な分泌が議論されていますが、これがcfDNAの重要な発生源なのか、それとも比較的少量なのかはまだわかっていません。[14]
cfDNAは主にヒストンとDNAの核複合体であるヌクレオソームとして循環している。[15] cfDNAはより短いサイズ範囲(例:50bp)でも観察され、調節要素と関連している。[16] これらは癌において非特異的に上昇することが多いが、主に治療効果の早期推定のために、細胞毒性癌治療のモニタリングにはより特異的である可能性がある。