臨床診断における循環細胞のないDNAの特性、特性、および潜在的な応用：移植に焦点を当てる

1948年のマンデルとメタスによる1948年の無細胞DNA（CFDNA）の最初の発見により、さまざまな疾患状態におけるCfDNAの役割を評価する多数の調査が行われました。CfDNAは、同様の結果を持つさまざまな患者集団で特徴付けられています。CfDNAは通常、アポトーシスおよび壊死中にヌクレオソームから放出されると考えられる二本鎖DNA 150 bpです。それらは、モノマー、二量体、および三量体として循環しています。標本タイプが異なると、CfDNAが大幅に異なる量が得られます。血清は最高量のCfDNAを生成しますが、ストレックおよび血漿標本の種類と比較して、最もゲノムDNA汚染が含まれています。バイオマーカーとしてのCfDNAの有用性は、ヒトゲノムプロジェクトの完了によって進められ、癌患者の腫瘍マーカーの尋問を可能にしました。腫瘍遺伝学はCfDNAの最初の適用であったかもしれませんが、臨床バイオマーカーとしてのCfDNAの最も成功した適用は、非侵襲的出生前検査（NIPT）です。CfDNAはNIPTテストのゴールドスタンダードになり、異数性の特異性を維持しながら高感度を可能にします。出生前試験は本質的に混合ゲノム分析であるため、CFDNA分析の固形臓器移植への適用は明確な診断標的です。固体臓器移植におけるCfDNAの役割を調べるいくつかの研究があります。これらの研究により、CfDNAは、生検との高いレベルの一致を伴う拒絶の代理マーカーとして特定されました。これまでのデータは有望ですが、固体臓器移植拒絶におけるCfDNAの臨床的有用性を決定するためのより前向きな研究がまだ必要です。

The initial discovery of cell-free DNA (cfDNA) in 1948 by Mandel and Metais has led to numerous investigations evaluating the role of cfDNA in various disease states. cfDNA has been characterized in various patient populations with similar results. cfDNA are typically 150 bp of double-stranded DNA that are thought to be released from nucleosomes during apoptosis and necrosis. They are found in circulation as monomers, dimers, and trimers. Different specimen types yield significantly different amounts cfDNA. While serum yields the highest amount of cfDNA, it contains the most genomic DNA contamination compared to Streck and plasma specimen types. The utility of cfDNA as a biomarker was advanced by the completion of the Human Genome Project and enabled interrogation of tumor markers in cancer patients. While tumor genetics may have been the initial application of cfDNA, the most successful application of cfDNA as a clinical biomarker is noninvasive prenatal testing (NIPT). CfDNA has become the gold-standard for NIPT testing, allowing for high sensitivity while maintaining specificity for aneuploidy. Because prenatal testing is essentially mixed genome analysis, application of cfDNA analysis to solid organ transplantation is a clear diagnostic target. There have been several studies examining the role of cfDNA in solid organ transplantation. These studies identified cfDNA as a surrogate marker for rejection with a high level of concordance with biopsies. While the data thus far are promising, there is still a need for more prospective studies to determine the clinical utility of cfDNA in solid organ transplant rejection.