ctDNAとcfDNAの大きな違いは、ctDNAが血中を循環する腫瘍DNAや腫瘍由来の断片化したDNAで細胞と結びついていないのに対し、cfDNAは血中を自由に循環する無細胞DNAで、腫瘍由来のものがないことである。
ctDNAとcfDNAは、細胞を持たずに血液中を自由に循環するDNAのことです。
通常、一つの細胞が血流中に放出するフリーDNAの割合は非常に多い。
ctDNAとは
ctDNAとは、循環腫瘍DNAまたは腫瘍細胞由来のDNA断片のことです。
ctDNAの主な特徴は、ctDNAが腫瘍の全ゲノムを反映することです。
また、このDNAは、治療過程を通して腫瘍の進行をモニタリングする上で重要です。
ctDNAから腫瘍DNAのモニタリングに関わる技術は、リキッドバイオプシーです。
もしctDNAが誰かの血流中に存在すれば、それは腫瘍の存在を反映している。
血流からctDNAを採取し、次世代シーケンサーでモニタリングすることで、腫瘍細胞の変異を検出することができるのです。
図1: ctDNA
さらに、ctDNAは腫瘍や循環腫瘍細胞に直接由来している。
一般に、循環腫瘍細胞とは、原発腫瘍から排出され、血流やリンパ系に流入した生存可能な無傷の腫瘍細胞を指す。
これらの細胞はアポトーシスやネクローシスを起こし、DNAを血流中に放出する。
血流中のctDNAのもう一つの起源は、腫瘍細胞からの積極的な放出です。
cfDNAとは
cfDNAとは、血漿中に存在する50～200bpの大きさのDNA断片である循環遊離DNAのことである。
血液中に存在するcfDNAにはいくつかの形態があります。
これらは一般に、循環腫瘍DNA（ctDNA）、循環無細胞ミトコンドリアDNA（ccf mtDNA）、循環無細胞胎児DNA（cffDNA）などがあります。
ここで、循環DNAは二本鎖で細胞外に存在する。
一方、無細胞ミトコンドリアDNAは、ストレス、損傷、病理学的事象の際に細胞から放出されるミトコンドリアDNAの短断面を指します。
一方、cell-free fetal DNAは、母体の血液中を循環している胎児DNAのことである。
しかし、cffDNAは出産後2時間経過すると母体血中に検出されなくなる。
図2：cfDNAの起源
さらに、癌では、cfDNAの上昇が検出される。
そのため、ctDNAの濃度が高くなる。
癌以外では、外傷、敗血症、無菌性炎症、心筋梗塞、脳卒中、移植、糖尿病、鎌状赤血球病などでcfDNAが重要です。
ctDNAとcfDNAの類似性
- ctDNAとcfDNAは、細胞を持たずに血液中を自由に循環するDNAの一種です。
- 遊離DNAの起源は、血流中の対応する細胞のアポトーシスとネクローシスです。
- 遊離DNAの断片サイズは166bpで、これはヌクレオソームとリンカーに巻きついたDNAの長さに相当する。このことは、遊離DNAの形成がアポトーシスによるDNA断片化の起源であることを反映しています。
- 一つの細胞が大量の遊離DNAを血流に放出する可能性があります。
ctDNAとcfDNAの違いについて
定義
ctDNAとは、腫瘍細胞由来のDNA断片で、他の由来の無細胞DNAとともに血液中を循環しているものを指し、cfDNAとは、血液中の非封入型DNAをすべて指します。
原点
通常、ctDNAは腫瘍から直接、あるいは循環する腫瘍細胞から発生するが、cfDNAはアポトーシスやネクローシスの後に血流に入る。
キャリア
ctDNAは腫瘍細胞ゲノムの情報を、cfDNAはゲノム全体のDNA情報を持っています。
タイプ
ctDNAはcfDNAの一種であり、cfDNAには他に無細胞ミトコンドリアDNA（cf mtDNA）、無細胞胎児DNA（cfDNA）などがある。
結論
簡単に説明すると、ctDNAとcfDNAは、血液中を自由に循環している2種類のDNAです。
ただし、ctDNAは循環腫瘍DNAであり、がんが存在する場合に上昇する。
cfDNAには、ctDNAの他にccfDNAとcffDNAという種類があります。
したがって、ctDNAは遊離DNAを循環するcfDNAの一種である。
通常、cfDNAは細胞のアポトーシスやネクローシスの結果、血液中に発生する。
しかし、ctDNAは、腫瘍細胞のアポトーシスに伴って発生する。
したがって、ctDNAとcfDNAの主な違いは、その起源にある。
