许多患者看到他们的肿瘤因药物反应而缩小，只是让他们在进化以抵御治疗时复仇。肿瘤学家希望能够快速检测出患者体内出现的癌症耐药性，并确定肿瘤仍将对其作出反应的另一种药物。

麻省理工学院和哈佛大学，马萨诸塞州综合医院(MGH)，IBM研究院和其他组织的一组研究人员的一项新研究向前迈进了一步。研究人员研究了一种新的肿瘤取样方法 - 液体活检 - 来自患者的血液样本，其中含有从肿瘤中脱落的DNA，称为循环肿瘤DNA或ctDNA，可以进行分离和分析。

研究小组比较了治疗胃肠癌但出现耐药性的患者的液体和标准组织活检组织的结果。今天发表在“自然医学”杂志上的研究结果表明，液体活检可以更准确地描述患者癌症的遗传多样性以及肿瘤如何在分子水平上产生耐药性。这一情况正在挑战抗癌药物耐药性如何出现的观点，这对治疗具有重要意义。

“值得注意的是，我们发现我们分析的几乎所有患者不仅同时发展了一种，而是多种耐药机制，这可能比我们之前想象的更为常见，”该研究的共同资深作者Gad Getz说。 Broad的癌症基因组计算分析小组和MGH癌症中心肿瘤学的Paul C. Zamecnik主席。“这是一个真正的范式转变，将迫使我们不仅重新思考抗癌药物的抗生素学，而且还将重新思考我们未来如何在治疗方面进行治疗。”

结果可以解释为什么癌症一旦产生耐药性就难以打败。该研究还提出了潜在的耐药性分子机制，这可能为新的和更个性化的治疗指明道路。

组织活组织检查是癌症诊断的主要方法，但它们是侵入性的，并且只能在单个肿瘤中看到一个位置。然而，肿瘤细胞，甚至是附近的肿瘤细胞，在遗传上可以彼此不同。液体活组织检查结合了来自多个肿瘤病变的信息，是一种很有前景的替代方案，但在临床上很少使用。

为了研究液体活检在检测癌症中获得性耐药性中的效用，Getz，MGH和哈佛医学院研究员Ryan Corcoran及其同事，包括第一作者Aparna Parikh，Ignaty Leshchiner和Liudmila Elagina，研究了42名接受靶向药物治疗的不同形式胃肠癌患者。当患者出现耐药性迹象时，研究人员使用液体和组织活检分析了他们的肿瘤。他们利用Broad研究所开发的一套计算工具(称为PhylogicNDT)来分析肿瘤DNA及其抗性突变。液体和组织活检的头对头比较显示，在近80%的病例中，

“这项研究是迄今为止最大的直接比较液体活检与癌症抵抗环境中肿瘤活检的研究，”Corcoran说。“我们的研究结果表明，液体活检可能是评估患者肿瘤在对治疗产生抗药性后如何进化的首选临床方式。”

对该研究中几位患者的DNA进行分析并未显示明确的耐药机制。为了更多地了解这些案例，该团队的IBM研究人员开发了机器学习算法，根据与耐药性相关的共同或类似的遗传改变模式将患者分组在一起。通过这样做，研究人员能够为这些病例建议可能的抵抗机制。

该研究是Broad Institute和IBM Research之间为期五年的合作的一部分，用于分析耐药性发生前后的肿瘤，以发现驱动阻力的潜在机制。这项合作源于Gerstner家庭基金会支持的抗癌抗药性和血液活检项目。