cfDNA全名為Cell-free DNA，為存在血液中的游離DNA。最早Cell-free DNA的發現並不是在癌症患者身上，而是在1947年的法國科學家Mendel和Metais在健康人的血清及血漿中，透過高氯酸沉澱的方法偵測到DNA的存在，但在1953年DNA雙股螺旋發現才將DNA當作遺傳物質的成分[1]。
在1977年才陸續證實腫瘤與血漿中的特定DNA含量具有一定的關聯性，只是當時還無法明確釐清DNA是來自於腫瘤組織還是正常組織。一直到1989年，透過DNA鏈的熱力學穩定性比較，第一次證實癌症患者血漿中存在的一部分DNA為來自腫瘤細胞。但cfDNA引起醫學界重視則是在20世紀60年代，主要的原因為科學家發現在系統性紅斑狼瘡的患者血液中能測到高量的cfDNA[1]。
那cfDNA到底是什麼？又是從哪來的呢？血液的成分主要包含：血漿(或血清)及血球(紅血球、白血球)(圖一)。而cfDNA主要存在於血漿中，為游離的DNA片段(可能來自於腫瘤，也可能來自於正常細胞)，而來自於腫瘤的cfDNA又稱作circulating tumor DNA (ctDNA)，另外如果是腫瘤細胞脫離腫瘤組織，進入血液中循環則稱作循環腫瘤細胞 (Circulating tumor cell, CTC)[2]。
圖一、血液分離後的主要分層
血液中的cfDNA被認為與細胞進行凋亡(apoptosis)和壞死(necrosis)有關，另外分泌(secretion)也被推測為cfDNA 另一個主要來源(圖二)。其中，凋亡及壞死細胞通常會被巨噬細胞(Macrophages)吞入並分解，釋放出被消化的DNA到組織中。從研究數據統計，癌症病人腫瘤組織若有100g時，約有3 x 1010顆腫瘤細胞，每天約會有至少3.3%的腫瘤細胞釋放出DNA進入血液循環當中，而每個DNA片段大小約為70~200 bp，而最大片段還可能到21 kb[3]。
圖二、cfDNA進入到血液循環的方式
在腫瘤初期，腫瘤細胞會與正常細胞混合生長，腫瘤與正常細胞都會釋放cfDNA到血液當中，而源自於腫瘤的cfDNA比例也會隨著腫瘤的分期和大小而有所改變。進入血液的cfDNA會再循環的過程中被血液及淋巴系統清除(clearance)，或者自然降解(degradation)，甚至被肝臟與腎臟代謝清除，而cfDNA 在血液循環中的半衰期可達 15 分鐘到數小時之久[3]。
因此可知，cfDNA是一個很好用於檢測的物質，在臨床上除能能夠用於癌症篩檢、診斷及監控外，還能用於疾病的檢測，如：風濕性關節炎、腎小球腎炎、胰腺炎、炎症性腸病、肝炎[1]，甚至是產檢[4]等。在未來隨著科技技術的日新月異，或許會有更精確的檢測儀器及應用技術，幫助亞健康及病患的疾病篩檢與監控。
Edited by A-Kai
參考資料：
1. https://read01.com/m3Q4g.html
2. https://kknews.cc/zh-tw/health/jj8lyq.html
3. 醫檢會刊(2012 年第 5 次雙月刊) https://goo.gl/eFnhi8
4. http://www.yourgene.com.tw/content/messagess/contents/655412454304367032/
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