Sinh thiết lỏng là gì? Quy trình và ứng dụng trong sàng lọc ung thư sớm

Nếu bạn đang băn khoăn chưa rõ sinh thiết lỏng là gì? và liệu xét nghiệm máu có thể giúp sàng lọc, chẩn đoán ung thư hay theo dõi điều trị chính xác đến đâu? Bài viết này được chuẩn bị nhằm hướng dẫn đầy đủ, dễ hiểu nhưng vẫn chặt chẽ về mặt khoa học dành cho các độc giả quan tâm tới lĩnh vực xét nghiệm y học.

Nói một cách ngắn gọn, sinh thiết lỏng (liquid biopsy) hay sinh thiết pha lỏng là phương pháp phân tích dấu ấn sinh học có nguồn gốc khối u (như ctDNA, CTC, cfRNA/miRNA, exosome) trong máu hoặc các dịch cơ thể khác để nhận diện tín hiệu ung thư theo cách ít xâm lấn.

Khác với sinh thiết mô truyền thống cần can thiệp vào khối u, sinh thiết lỏng chỉ cần lấy máu tĩnh mạch 10–20 mL là có thể “đọc” được nhiều thông tin phân tử quan trọng: có đột biến gen điều trị đích hay không, mức tải lượng DNA khối u tăng/giảm ra sao, đã xuất hiện đột biến kháng thuốc chưa, hay sau phẫu thuật người bệnh còn MRD (bệnh tồn dư vi thể) không. Ngoài giải đáp khái niệm ctDNA là gì? bài viết cũng giải thích CTC là gì? vì sao methyl hóa cfDNA và fragmentomics đang trở thành xu hướng cho xét nghiệm máu sàng lọc ung thư? và những “bẫy” khi diễn giải kết quả như CHIP (đột biến ở tế bào máu) có thể gây dương tính giả. Quan trọng hơn, bạn sẽ biết cách chọn kỹ thuật phù hợp (ddPCR hay NGS), chuẩn bị mẫu đúng chuẩn để tăng độ tin cậy, và khi nào nên làm sinh thiết lỏng để thật sự có ích cho quyết định điều trị.

Tổng quan sinh thiết lỏng là gì?

Sinh thiết lỏng là tập hợp các kỹ thuật xét nghiệm phân tử nhằm phát hiện và phân tích vật liệu di truyền hoặc phân tử sinh học mà khối u “giải phóng” vào tuần hoàn. Những “mảnh ghép” thông tin bao gồm:

• ctDNA (circulating tumor DNA): phần cfDNA (cell-free DNA) trong huyết tương có nguồn gốc từ khối u, mang theo đột biến điểm, chèn/xóa, tái sắp xếp, thay đổi số bản sao (CNV), hoặc đặc điểm methyl hóa đặc trưng.
• CTC (circulating tumor cells): tế bào ung thư lưu hành trong máu, hữu ích cho tiên lượng và theo dõi một số bệnh cảnh di căn.
• cfRNA/miRNA và exosome/EV: cung cấp lớp thông tin về phiên mã và giao tiếp tế bào, có thể phản ánh hoạt động sinh học và môi trường vi mô của khối u.
• Một số biomarker mở rộng như các tiểu cầu được đào tạo bởi khối u (Tumor-Educated Platelets, TEP) hay tế bào nội mô có nguồn gốc từ khối u lưu hành (Circulating Tumor-Derived Endothelial Cells, CTEC) cũng đang được nghiên cứu.

Do quy trình lấy mẫu ít xâm lấn và lặp lại dễ dàng, sinh thiết lỏng đặc biệt hữu ích để theo dõi dọc (longitudinal) trong suốt hành trình chẩn đoán–điều trị–theo dõi ung thư, song không thay thế mô bệnh học khi cần chẩn đoán xác định loại u/độ mô học.

Lựa chọn mục tiêu nào cho sinh thiết lỏng?

ctDNA/cfDNA

Bạn cần biết: ctDNA thường chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ trong cfDNA (đặc biệt ở giai đoạn sớm), vì vậy giới hạn phát hiện (LOD) và quy trình tiền phân tích quyết định rất lớn đến độ nhạy.

Dựa vào ctDNA có thể phân tích được gì?

• Đột biến điều trị đích: EGFR, ALK/ROS1 (fusion), BRAF, RET, METex14, NTRK, ERBB2/HER2, KRAS G12C…
• CNV, MSI, TMB, đặc điểm methyl hóa, và mô hình phân mảnh (fragmentomics).

Ứng dụng của phân tích ctDNA:

• Chọn thuốc đích ban đầu khi mô hạn chế/khó sinh thiết;
• Phát hiện kháng thuốc sớm, MRD sau phẫu thuật hoặc điều trị triệt căn, và nền tảng cho sàng lọc bằng máu.

CTC

Các tế bào CTC rất hiếm trong máu (có thể 1 CTC/10^6 bạch cầu),  do đó, cần có cách thức thu giữ và nhận diện CTC có độ nhạy cao.

Ứng dụng chính của CTC hướng đến tiên lượng và theo dõi đáp ứng ở một số ung thư di căn; không dùng thay thế giải phẫu bệnh.

cfRNA/miRNA và exosome

• exosome/EV vận chuyển RNA/protein/lipid phản ánh tín hiệu của u và môi trường vi mô xung quanh khối u.
• Ứng dụng chính: phát hiện sớm, dự báo đáp ứng miễn dịch, gợi ý cơ chế kháng trị—đang tăng tốc nhờ nền tảng tách chiết/giải trình tự tốt hơn.

Các nền tảng xét nghiệm sinh thiết lỏng

ddPCR/qPCR

• Ưu điểm: nhanh, rẻ, độ nhạy cao cho biến thể đã biết (ví dụ EGFR T790M).
• Nhược điểm: không bao quát biến thể lạ/hiếm; thích hợp theo dõi đích.

NGS (amplicon/capture)

• Ưu điểm: bao phủ đa gen, phát hiện nhiều dạng biến thể (SNV/Indel/CNV/Fusion), có thể kèm methyl hóa hoặc fragmentomics.
• Nhược điểm: chi phí cao hơn, thời gian trả kết quả dài hơn PCR số hoá.

Phân tích methyl hóa và fragmentomics

• Ưu điểm: tăng độ nhạy phát hiện tín hiệu ung thư và dự đoán mô nguồn; nền tảng của nhiều xét nghiệm máu sàng lọc ung thư (MCED).
• Nhược điểm: cần thuật toán tinh vi + dữ liệu huấn luyện lớn; kết quả dương tính vẫn cần chẩn đoán xác định.

Như vậy, sẽ có một số phương án lựa chọn khả thi như sau:

• Muốn xác nhận một đột biến rõ ràng đã biết → ddPCR.
• Muốn khảo sát toàn diện để chọn thuốc/tìm cơ hội thử nghiệm lâm sàng → NGS panel.
• Muốn phát hiện sớm/sàng lọc hoặc dự đoán mô nguồn → cân nhắc methyl hóa/fragmentomics.

Quy trình lấy mẫu và tiền phân tích: “điểm rơi” quyết định chất lượng

1. Loại mẫu: ưu tiên huyết tương (plasma). Không dùng huyết thanh (serum) vì dễ lẫn DNA từ bạch cầu bị vỡ.

2. Ống thu mẫu:

• EDTA thường quy nếu phòng xét nghiệm có thể tách huyết tương trong 2–6 giờ.
• Khi vận chuyển xa hoặc chậm xử lý, nên dùng ống ổn định cfDNA (ví dụ ống Strek bảo quản chuyên dụng).

3. Xử lý mẫu: ly tâm hai bước, tránh huyết tán, bảo quản lạnh.

4. Thể tích mẫu máu: thường 10–20 mL để đảm bảo đủ cfDNA cho NGS/methyl hóa.

5. CHIP (Clonal hematopoiesis): một số đột biến ở tế bào máu (DNMT3A, TET2, ASXL1…) có thể gây dương tính giả; với ca quan trọng, nên giải trình tự bạch cầu song song để loại nhiễu.

6. Ma trận thay thế: trong nghi ngờ tổn thương hệ TKTW, ctDNA từ dịch não tủy (CSF) thường nhạy hơn huyết tương; với u đường tiết niệu, nước tiểu có thể bổ sung thông tin.

Mẹo thực hành: kiểm tra kỹ LOD, độ bao phủ (coverage), tải lượng ctDNA và chỉ số QC trên báo cáo. Đây là “chìa khóa” để hiểu âm tính giả.

Ứng dụng sinh thiết lỏng trong sàng lọc ung thư (Screening)

Sàng lọc nhằm phát hiện người chưa có triệu chứng nhưng có thể có bệnh, từ đó can thiệp sớm. Sinh thiết lỏng mang lại lựa chọn ít xâm lấn, thuận tiện cho người ngại nội soi hoặc khó tiếp cận cơ sở chuyên khoa. Tuy nhiên, nguyên tắc vàng là: bổ sung – không thay thế chương trình sàng lọc chuẩn.

Sàng lọc đa ung thư (MCED)

Cách hoạt động: thuật toán học máy “đọc” methyl hóa cfDNA và/hoặc mẫu phân mảnh để phát hiện tín hiệu ung thư và dự đoán cơ quan nguồn.

Diễn giải kết quả:

• Dương tính → bắt buộc bước chẩn đoán xác định (hình ảnh, nội soi, sinh thiết mô…).
• Âm tính → không được bỏ các sàng lọc chuẩn (nhũ ảnh, nội soi, LD-CT…) theo tuổi/nguy cơ.

Ưu điểm và Nhược điểm: thuận tiện, bao phủ đa cơ quan; nhưng độ nhạy cho tổn thương tiền ung thư (ví dụ u tuyến tiến triển ở đại tràng) vẫn là điểm yếu, do đó nội soi vẫn tiêu chuẩn vàng để tìm & cắt polyp.

Sàng lọc theo từng bệnh

• Ung thư đại trực tràng (Colorectal cancer – CRC): xét nghiệm máu sàng lọc ung thư đại trực tràng ngày càng phổ biến; nhạy tốt cho CRC nhưng hạn chế với polyp tiến triển → nội soi vẫn là chuẩn.
• Ung thư vòm họng (Nasopharyngeal carcinoma – NPC): ở vùng lưu hành cao, DNA EBV huyết tương giúp phát hiện giai đoạn sớm. Gan (HCC): kết hợp methyl hóa cfDNA với protein đang cải thiện hiệu quả giám sát ở nhóm nguy cơ cao (HBV, xơ gan), nhưng vẫn cần siêu âm + xét nghiệm chuẩn theo hướng dẫn.
• Ung thư biểu mô tế bào gan (Hepatocellular carcinoma – HCC): kết hợp methyl hóa cfDNA với protein đang cải thiện hiệu quả giám sát ở nhóm nguy cơ cao (HBV, xơ gan), nhưng vẫn cần siêu âm + xét nghiệm chuẩn theo hướng dẫn.

Ứng dụng sinh thiết lỏng trong chẩn đoán phân tử và cá thể hóa điều trị

“Plasma-first” khi mô khó lấy hoặc cần quyết định nhanh

Ở ung thư phổi không tế bào nhỏ (NSCLC) tiến xa, xét nghiệm ctDNA-NGS từ đầu giúp rút ngắn thời gian xác định đột biến đích (EGFR, ALK/ROS1 fusion, BRAF, METex14, RET, NTRK, KRAS G12C, ERBB2/HER2…).

• Nếu kết quả phân tích là dương tính với biến thể hành động được → có thể chọn thuốc ngay;
• Nếu âm tính, đặc biệt khi nghi lâm sàng cao, cần sinh thiết mô/NGS mô để tránh bỏ sót.

Tổn thương hệ thần kinh trung ương

Do hàng rào máu não, ctDNA trong huyết tương có thể rất thấp; lấy dịch não tuỷ (Cerebrospinal fluid – CSF) để xét nghiệm ctDNA thường tăng độ nhạy, hữu ích cho u não/di căn não.

Vai trò của CTC

Định lượng CTC liên quan tiên lượng (PFS/OS) và theo dõi đáp ứng ở một số bệnh; xu hướng giảm CTC sau điều trị là tín hiệu tích cực.

Lưu ý: giá trị chẩn đoán xác định vẫn thuộc về mô bệnh học.

Theo dõi đáp ứng, MRD và phát hiện tái phát

MRD (Minimal/Measurable Residual Disease)

MRD là bệnh tồn dư vi thể sau phẫu thuật/điều trị triệt căn.

Ý nghĩa: ctDNA-MRD dương tính → nguy cơ tái phát cao, thường đi trước hình ảnh vài tháng; âm tính kéo dài → tiên lượng tốt.

Trong ứng dụng lâm sàng, MRD được sử dụng để phân tầng nguy cơ, cân nhắc hóa trị bổ trợ, và cá nhân hóa lịch theo dõi.

Theo dõi đáp ứng và kháng thuốc

Tải lượng ctDNA giảm nhanh và sâu sau vài chu kỳ điều trị gợi ý đáp ứng tốt; ngược lại, tăng sớm cảnh báo kháng thuốc.

Đột biến kháng (ví dụ EGFR T790M/C797S, MET amplification, KRAS mới xuất hiện…) có thể phát hiện trước khi hình ảnh thay đổi → giúp điều chỉnh phác đồ kịp thời.

Ưu điểm và hạn chế của sinh thiết lỏng

Ưu điểm

• Ít xâm lấn, an toàn, có thể lặp lại nhiều lần.
• Phản ánh toàn bộ tải lượng bệnh trong cơ thể, giảm nguy cơ sai lệch vùng sinh thiết.
• Cho phép theo dõi dọc theo thời gian thực, hỗ trợ ra quyết định nhanh.

Hạn chế

• Độ nhạy phụ thuộc giai đoạn (khối u nhỏ/“giải phóng” ít DNA → dễ âm tính giả).
• CHIP có thể gây dương tính giả nếu không loại nhiễu.
• Không cung cấp thông tin về hình thái mô (loại u/độ mô học/marker IHC) → không thay thế sinh thiết mô khi cần chẩn đoán xác định.

Yếu tố gây sai số

• Diễn giải quá mức biến thể VUS (biến thể ý nghĩa chưa rõ).
• Âm tính ≠ không bệnh: cần kết hợp lâm sàng–hình ảnh–mô học.
• Không xem kỹ LOD/coverage/QC trên báo cáo.
• Bỏ qua tiền phân tích (ống, thời gian xử lý, ly tâm), dẫn tới kết quả không tin cậy.

Khi nào nên làm sinh thiết lỏng?

• Sàng lọc bổ sung khi khó tiến hành nội soi hoặc tạm chưa thể làm sàng lọc chuẩn (theo tư vấn bác sĩ).
• Chẩn đoán phân tử ban đầu khi mô khó lấy/không đủ hoặc cần quyết định nhanh cho điều trị đích.
• Theo dõi MRD sau phẫu thuật/điều trị triệt căn để phân tầng nguy cơ tái phát.
• Theo dõi đáp ứng/kháng thuốc trong quá trình điều trị hệ thống.
• Tổn thương thần kinh trung ương: cân nhắc ctDNA từ CSF.

So sánh sinh thiết lỏng và sinh thiết mô

Trong thực tế lâm sàng, 2 kỹ thuật này sẽ được kết hợp linh động trong quy trình chẩn đoán lâm sàng:

• dùng sinh thiết lỏng để mở khóa thông tin phân tử sớm và theo dõi dọc;
• dùng sinh thiết mô khi cần xác định loại u hoặc khi kết quả lỏng âm tính nhưng nghi ngờ lâm sàng cao.

FAQ về sinh thiết lỏng

1) Liquid biopsy là gì?

Liquid biopsy là sinh thiết lỏng—xét nghiệm ctDNA, CTC, cfRNA/miRNA, exosome trong máu (hoặc dịch cơ thể) để sàng lọc bổ sung, chẩn đoán phân tử và theo dõi ung thư.

2) ctDNA là gì và khác gì cfDNA?

cfDNA là DNA tự do trong huyết tương; ctDNA là thành phần có trong cfDNA có nguồn gốc khối u. Xét nghiệm ctDNA tập trung “bắt” phần này để tìm đột biến, methyl hóa, fragmentomics…

3) CTC là gì?

CTC là tế bào u lưu hành trong máu. Đếm CTC giúp tiên lượng và theo dõi đáp ứng ở một số ung thư di căn; không dùng để chẩn đoán xác định loại u.

4) MRD là gì?

MRD (Minimal/Measurable Residual Disease) là bệnh tồn dư vi thể sau điều trị triệt căn. ctDNA-MRD giúp phát hiện nguy cơ tái phát sớm và điều chỉnh kế hoạch theo dõi/điều trị bổ trợ.

5) Xét nghiệm ctDNA có chính xác không?

Độ đặc hiệu nhìn chung cao; độ nhạy phụ thuộc giai đoạn, tải lượng ctDNA, LOD, và tiền phân tích. Ở giai đoạn rất sớm, dễ xảy ra âm tính giả.

6) Xét nghiệm máu sàng lọc ung thư có thay thế nội soi/nhũ ảnh không?

Không. Đây là xét nghiệm bổ sung. Dương tính cần chẩn đoán xác định; Âm tính vẫn phải tuân thủ sàng lọc chuẩn theo tuổi/nguy cơ.

7) Có cần nhịn ăn trước khi lấy máu?

Thông thường không cần. Tuy nhiên, hãy tuân thủ hướng dẫn của bác sĩ chỉ định và kỹ thuật viên xét nghiệm.

8) Bao lâu có kết quả?

ddPCR: thường vài ngày. NGS/methyl hóa: lâu hơn (tùy phòng xét nghiệm).

9) ddPCR hay NGS tốt hơn?

Không có “tốt nhất” chung: ddPCR lý tưởng khi biết rõ biến thể cần tìm; NGS phù hợp khi khảo sát toàn diện nhiều gen/loại biến thể cùng lúc.

10) Kết quả âm tính nghĩa là không có ung thư?

Không chắc chắn. Âm tính có thể do tải lượng ctDNA thấp, u nhỏ/ít rụng DNA hoặc LOD chưa đủ. Luôn kết hợp lâm sàng–hình ảnh–mô học và theo dõi.

Checklist nhanh trước khi làm sinh thiết lỏng

• Mục tiêu rõ ràng: sàng lọc bổ sung, chọn thuốc đích, MRD hay theo dõi đáp ứng?
• Chọn kỹ thuật: ddPCR (đột biến đích) hay NGS (toàn diện); có cần methyl hóa/fragmentomics không?
• Thời điểm lấy mẫu: trước điều trị, giữa chu kỳ, sau mổ… theo tư vấn bác sĩ.
• Tiền phân tích: ống thích hợp, tách huyết tương đúng thời gian, ly tâm hai bước.
• Báo cáo cần có: LOD, coverage, VAF, chỉ số QC, lưu ý về CHIP.
• Kế hoạch bước tiếp: dương tính → chẩn đoán xác định; âm tính → không bỏ sàng lọc/hình ảnh theo chỉ định.
• Hỏi chi trả/bảo hiểm và thời gian trả kết quả.

Xu hướng tương lai của sinh thiết lỏng

Sinh thiết lỏng đang bước vào giai đoạn đa-omics (kết hợp ADN–ARN–protein–exosome) cùng AI và thuật toán phân tích dữ liệu để nâng độ nhạy phát hiện giai đoạn sớm, dự đoán cơ quan nguồn chính xác hơn, và theo dõi dọc thời gian thực.

Những nền tảng mới khai thác methyl hóa cfDNA, fragmentomics, cfRNA/exosome, thậm chí 5-hmC, hứa hẹn giảm chi phí và chuẩn hóa tốt hơn, giúp xét nghiệm máu trở thành công cụ thường quy bên cạnh nội soi, nhũ ảnh, LD-CT.

Đồng thời, việc chuẩn hóa tiền phân tích, lọc nhiễu CHIP và hài hòa tiêu chí báo cáo (LOD, coverage, VAF, QC) sẽ là mảnh ghép bắt buộc để đưa sinh thiết lỏng vào hướng dẫn lâm sàng ngày càng rộng.

Kết luận

Sinh thiết lỏng không chỉ là xét nghiệm hữu ích bổ sung thông tin trong quá trình thăm khám ban đầu mà còn mở ra một mô hình chẩn đoán – theo dõi ít xâm lấn, giúp người bệnh tiếp cận thuốc đích sớm, giảm điều trị không cần thiết nhờ MRD, và ứng phó kịp thời với kháng thuốc. Tuy vậy, hãy nhớ: sinh thiết mô vẫn là chuẩn vàng cho chẩn đoán xác định. Điều cần thiết là phối hợp hai phương pháp dựa trên mục tiêu lâm sàng và ngữ cảnh từng người bệnh.