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新一代DNA测序技术(NGS)又称二代测序有望给临床医学及相关基础研究带来革命性的变化。二代测序这项技术虽然有能力在一个上机测序中产生数千亿庞大的核苷酸序列,但是其中存在着约1%的测序错误。这些随机分散的测序错误在某些应用领域中是可以被接受的,但是在高深度测序中检测不同混合物例如肿瘤的基因构成,就会变得非常棘手。循环肿瘤DNA(ctDNA)作为一种非侵入性手段在恶性肿瘤中进行动态监测,需要对发生的基因突变进行高灵敏的检测并加以分析。为了克服测序精度的限制,本研究借助双分子标签测序(Duplex Sequencing)的方法(本研究将其命名为ESRiT,全称Error suppressed random-index technology)。这个方法可以独立标记测序DNA双链中的每一条单链,从而降低PCR带来的错误。由于模板链是互补碱基构成,真正的基因突变在两条模板链的位置是相同的,而PCR扩增引入的错误和测序带来的误差只会导致一条单链的某个碱基发生突变,所以ESRiT可以由给每一条单链加上标签得以区分。本研究,通过一个针对60基因突变检测探针,检测的下限为0.01%。对50个检出结直肠癌靶向药物突变基因位点的血浆样本和肠息肉组织进行统计,45个病人在血浆样本中和肠息肉组织样本中同时都检出了相同的靶向药突变基因,靶向药基因突变一致性检出率为90%(45/50)。为了验证ctDNA的浓度和完整性是否对结直肠癌患者的诊断和进展检测具有临床意义。本实验选取了104例结直肠癌患者样本,63例肠息肉组织样本,正常对照组110例健康人样本。通过对ALU的荧光实时定量PCR检测血浆中长(247bp)和短(115bp)片段。血浆对照组的ALU115的含量和ALU247/115比值明显高于肠息肉和正常对照组,复发或转移性结直肠癌患者明显高于原发性结直肠癌患者。联合检测可以提高结直肠癌的诊断效率,ctDNA的浓度和完整性指数在早期诊断和检测结直肠癌的疾病进展、肿瘤个体化治疗有很大的价值。