循環(huán)DNA分析已經(jīng)成為胎兒基因診斷的工具，也被作為癌癥診斷的重要手段，目前有學(xué)者開(kāi)始用這種血液分子特征進(jìn)行更多疾病診斷的策略。在人的整個(gè)生命過(guò)程中，細胞隨時(shí)發(fā)生死亡，死亡的細胞發(fā)生破裂，染色體內DNA斷裂成大量片段擴散入血液，隨著(zhù)血液在全身循環(huán)。即使十分健康，每個(gè)人身體內總有大量細胞死亡。當疾病和組織損傷發(fā)生時(shí)，特定器官組織細胞發(fā)生更多損傷，這種特定的循環(huán)DNA增加，分析這類(lèi)分子有希望能作為診斷特定組織損傷的方法，一些研究小組正在進(jìn)行這方面的努力。

　　耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)發(fā)育生物學(xué)家YuvalDor認為，這種方法被認為是非侵入性細胞死亡分析方法，這是一個(gè)非常令人著(zhù)迷的研究領(lǐng)域，因為潛在的應用前景十分誘人。Dor的小組本周報道了利用這種方法探測死亡細胞來(lái)源，這些細胞可以是胰腺癌，可以是一型糖尿病的胰島素分泌細胞，也可以是多發(fā)性硬化的死亡少突膠質(zhì)細胞和腦損傷的神經(jīng)組織細胞。另外兩個(gè)小組也報道了在癌癥方面的初步結果。

　　NIH研究主任AlainThierry認為這種方法仍然需要進(jìn)一步研究，循環(huán)DNA分析技術(shù)需要進(jìn)行大規模篩選，需要挑戰傳統生化檢驗診斷，如血液中激素、代謝物等非遺傳分子的分析方法。Thierry強調，來(lái)自循環(huán)DNA的序列信息確實(shí)有其特定價(jià)值。

　　一些分析循環(huán)DNA的技術(shù)已經(jīng)在一些領(lǐng)域投入應用，2011年醫生用孕婦循環(huán)血DNA作為胎兒唐氏綜合征篩查方法，后來(lái)腫瘤學(xué)家用患者循環(huán)血DNA分析癌細胞基因突變，選擇靶向治療藥物和癌癥早期診斷。

　　因為全身所有組織的基因組沒(méi)有差別，因此循環(huán)血DNA分析技術(shù)難以確定這些DNA的組織來(lái)源，對于一些存在特定組織細胞壞死的疾病，循環(huán)血DNA分析似乎難以應用。因為表觀(guān)遺傳學(xué)和特定組織細胞存在密切關(guān)系，一種可能的解決方案是利用表觀(guān)遺傳學(xué)標記如DNA甲基化進(jìn)行組織來(lái)源的追溯標準。DNA甲基化是控制基因表達的重要模式，每種細胞如肌肉、神經(jīng)元或血液細胞，盡管基因組完全一樣，但都具有特異性DNA甲基化模式。2015年10月，香港中文大學(xué)DennisLo小組在PNAS率先報道了對循環(huán)血中DNA甲基化信息的分析結果。他們小組發(fā)現，肝癌患者血液中來(lái)自死亡肝細胞的DNA增加，但是他們的技術(shù)需要進(jìn)行全基因組甲基化序列分析，每個(gè)樣本費用高達1000美元。本周PNAS論文中，耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)DNA甲基化。

　　專(zhuān)家RuthShemer和哈達薩醫學(xué)中心內分泌學(xué)家BenjaminGlaser合作提供了一種更簡(jiǎn)單更便宜的分析技術(shù)。該小組對多種組織的DNA甲基化模式指紋標記進(jìn)行了分類(lèi)，他們報道了分析循環(huán)DNA用于診斷一型糖尿病，因為這種方法能確定出來(lái)自死亡β細胞的循環(huán)DNA，11名患者全部都能檢測出這種特定DNA。對接受胰島細胞移植的患者，也能在循環(huán)中分析出死亡的β細胞，說(shuō)明患者發(fā)生了免疫排斥。

　　耶魯大學(xué)免疫學(xué)家KevanHerold說(shuō)這種技術(shù)對于提前診斷一型糖尿病十分有價(jià)值，這些患者已經(jīng)發(fā)生了β細胞死亡，但仍然處于代償階段，還沒(méi)有糖尿病的典型表現，給一型糖尿病早期干預提供了希望。

　　循環(huán)血DNA也能用于其他疾病，Dor等的研究發(fā)現，對19名多發(fā)性硬化患者的分析發(fā)現，14名患者的血液中存在少突膠質(zhì)細胞DNA，這種疾病的特征是脫髓鞘病變，少突膠質(zhì)細胞發(fā)生死亡。這種方法也能確定腦外傷患者血液中存在死亡腦細胞的DNA，心肌梗塞患者血液中存在心肌細胞DNA。42名胰腺癌患者中有一半患者血液中存在胰腺細胞DNA，通過(guò)癌細胞突變分析能對胰腺癌和胰腺炎進(jìn)行區分。

　　甲基化不是唯一的組織特征標記模式，華盛頓大學(xué)一個(gè)小組2016年1月曾經(jīng)在《細胞》發(fā)表一種方法，可以用核小體特征確定DNA的組織細胞來(lái)源。對5名癌癥患者的血液DNA核小體作為指紋進(jìn)行分析，確定了其中3名患者癌細胞的組織來(lái)源。

　　科學(xué)家現在計劃對這些技術(shù)進(jìn)行更大規模的驗證，多倫多大學(xué)臨床生化學(xué)家EleftheriosDiamandis預測，在癌癥診斷方面開(kāi)始會(huì )遇到一些障礙。因為一些患者循環(huán)血中很少甚至缺乏這種DNA。不過(guò)用孕婦血液分析胎兒DNA篩選唐氏綜合征開(kāi)始也曾經(jīng)被質(zhì)疑，但是現在已經(jīng)被廣泛接受。