血液游离DNA（cfDNA）的相关临床研究与应用已经取得显著进展。然而，与血液相比，尽管尿液作为唯一可以大量收集的体液样本，在无创采集方面具有独特优势，其研究数量仍然相对有限。那么，尿液cfDNA究竟具有什么特殊之处？其研究面临的挑战又是什么？

尿液的成分复杂，DNA酶的活性较高，使得核酸更易降解。此外，尿液中存在大量微生物，也可能导致样本失效，因此采集和保存cfDNA的难度很大。为了解决这一问题，利来国际推出了PAXgene Urine Liquid Biopsy Set & Tube尿液液体活检套装。这个尿液采集杯一次性可收集120ml样本，利用保存管的真空负压转移样本，不必开盖，操作简单且防止污染。保存管可以保留多达10ml尿液样本。在非交联反应的保护机制下，尿液中的cfDNA能够有效抵御核酸酶的降解，且能长时间抑制微生物的增殖。

相较于血液，尿液样本对时间的敏感度更高。在常规条件下，cfDNA的降解速度较快，且gDNA污染的风险较大。PAXgene尿液保存管支持在多种复杂条件下的样本储存与运输，包括室温、冷藏和高温，有效防止降解和gDNA污染，同时抑制细菌的增殖，确保cfDNA可稳定保存长达10天。

研究显示，尿液中cfDNA的片段化程度更高，且其大小可变，这对基因组的分子研究提出了挑战。虽然尿液中的DNase I活性高达血清的数百倍，导致核酸易于降解，但来自美国转化基因组学研究所的研究人员发现，尿液cfDNA的片段分布在40-120bp之间，尤其在81bp处有明显的主峰和10bp的周期性，这似乎并非仅由DNase I的作用所致。

众所周知，cfDNA的片段化与核小体结构密切相关，血液中的cfDNA通常会受到核小体的保护，特征大小为167bp。由于研究人员怀疑尿液cfDNA片段的分布与核小体的降解模式有关，因此后续实验验证了这一猜测。实际上，由核小体介导的cfDNA的全基因组分布和断裂并不随机。因此，通过cfDNA末端序列特征和长度分布等信息，可以实现ctDNA的组织来源追溯。

尿液中的游离核酸浓度极低且个体差异显著。有研究表明，吸烟者的尿液cfDNA含量高于非吸烟者（分别为女性946和904ng/ml，男性496和293ng/ml），而胰腺导管腺癌患者的尿液cfDNA平均含量为57ng/ml。因而，在尿液cfDNA的研究中，通常需要更多的起始样本。利来国际的经典游离核酸提取方案QIAamp Circulating Nucleic Acid Kit (#55114)简化了从血清、血浆及尿液等无细胞体液中提取游离核酸的过程，无需离心机或任何磁珠操作，结合QIAvac 24真空系统可实现更高效的游离核酸手工提取。为了更好地支持尿液cfDNA的研究，该试剂盒还新增了支持最高10ml起始样本的提取方案，以帮助研究人员一次性获取足够的研究材料。操作流程可通过扫描二维码获得详细信息。如需处理更大体积的起始样本，也可先进行超滤浓缩后再提取。

总体而言，尿液cfDNA的研究潜力巨大，但也伴随着一定的挑战。做好样本采集与保存，以及优化提取过程，将为未来的生物医学研究提供更为坚实的基础。