ctDNA检测可用于转移结直肠癌患者手术治疗后的MRD检测

结直肠癌（colorectal cancer，CRC）是最常见的癌症类型之一，在国内的新发病例占全部恶性肿瘤发病的9.87%，死亡病例占全部恶性肿瘤死亡的8.01%，是威胁我国居民生命健康的主要癌症之一。（数据来源：中泰证券整理）目前，大多数CRC病例的治疗标准是化疗结合手术切除残留部分，但只有少数患者获得治愈或长期生存获益。有数据显示，约50%的CRC患者会在术后复发，复发主要由术后微小残留病灶（Minimal or molecular Residual Disease, MRD）引起。

已有研究表明，循环肿瘤DNA（ctDNA）在MRD评估、监测复发和治疗反应等方面有重要的临床应用价值。1994年时，科学家们通过识别ctDNA上肿瘤的特异性突变来确定它是来自肿瘤细胞还是正常细胞。于是研究人员们通过不断地研究，开始将ctDNA应用于肿瘤筛查上。

血液中的ctDNA（源于网络）

近日，意大利威尼托肿瘤研究所研究团队在JCO Precision Oncology杂志发表了题为“Detection of Molecular Residual Disease Using Personalized Circulating Tumor DNA Assay in Patients With Colorectal Cancer Undergoing Resection of Metastases”的研究文章。研究结果显示，ctDNA检测可用于转移结直肠癌患者手术治疗后的MRD检测、临床预后评估以及协助下一步治疗决策的实施。

文章发表在JCO Precision Oncology

该研究报告了前瞻性临床试验PREDATOR的结果。研究人员跟踪了112例进行手术切除的直肠癌转移患者。其中部分患者只接受了手术治疗，还有约40%的患者根据主治医生的建议接受了全身化疗。

主要研究内容

研究人员对来自112例患者的192份血浆样本进行ctDNA分析，血浆样本采集的时间点包括第一次纳入研究的时间点、疾病进展并具有放射学证据时以及末次随访时。中位随访时间为10.7个月，其中73.2%的患者的疾病出现了进展。

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术后 ctDNA 状态可预测患者预后

112 名患者在 ACT 开始前在手术后（中位数：27 天；范围：8-99.5 天）收集了血浆。其中，61 人（54.5%）为 MRD 阳性，51 人（45.5%）为 MRD 阴性。在第一个时间点，该检测的灵敏度为 72%（82 个中的 59 个；)，特异性为 93.3% (28 of 30)，阳性预测值为 96.7% (59 of 61)。对于进展的 MRD 阳性患者，中位提前期为 3.16 个月（范围：0.07-37.9 个月）。在 ctDNA 阳性且没有进展的两名患者中，其中一名接受了 ACT。与 MRD 阴性患者相比，MRD 阳性与 DFS 显着降低相关（HR：5.8；95% CI，3.5 至 9.7；P < .001；）。MRD 阳性状态也与较差的 OS 相关（HR：16.0；95% CI，3.9 至 68.0，P < .001。

ctDNA检测结果及生存期分析

在数据截止时，MRD 阴性组 96%（51 名中的 49 名）患者存活，而 MRD 阳性组为 52.4%（61 名中的 32 名）。在多变量分析中，与其他临床病理因素相比，基于 ctDNA 的 MRD 状态是与 DFS 相关的最重要的预后因素（HR：5.78，95% CI，3.34 至 10.0；P < .001。

术后患者无病生存率的多因素分析

ctDNA联合分析可有效预测患者的预后

研究人员对80名患者在两个时间点的ctDNA检测结果进行了联合分析。在两个时间点ctDNA均为阳性或在第二个时间点转为阳性的患者被归入ctDNA阳性组（n = 45）；在两个时间点ctDNA阴性或在第二个时间点转阴性的患者被归类为ctDNA阴性组（n = 35）。由于该队列中，部分患者术后接受了全身治疗（n = 30/80），可能会影响ctDNA 评估检测的性能，因此我们单独分析了未接受全身治疗的患者 (n = 50)。这50例患者中，共有35例出现了进展，其中32例ctDNA阳性，检测敏感性为91.4%，特异性为93.3%。此外，ctDNA阳性患者在未接受全身治疗的情况下，DFS明显降低；ctDNA阴性患者在随访的50个月中存活率100%。

ctDNA联合分析及其与生存期的关联

CEA 与 ctDNA 的比较

在术后同时获得 ctDNA 和 CEA 结果的一部分患者（n = 55）中，研究人员将 CEA 与基于 ctDNA 的 MRD 状态进行了比较。所示，CEA 不能预测 DFS（HR：1.5；95% CI，0.83 至 2.7；P = .18），而使用个性化 mPCR-NGS 检测的 ctDNA 检测与疾病进展显着相关。分析结果表明，CEA对DFS没有预测作用，采用个性化ctDNA的检测结果与疾病进展显著相关，MRD阳性患者在术后的DFS明显低于MRD阴性患者。

CEA与ctDNA的比较分析

对于最终进展的患者（n = 13），研究人员比较了三种检测的性能：个性化 mPCR-NGS、ddPCR 和 CEA。结果发现，利用个性化ctDNA检测进行MRD评估在识别复发时最敏感，敏感性为84.6%，CEA和数字液滴PCR的敏感度分别为46%和38.4%。

不同检测方法比较分析

研究结语

由于CEA水平会在化疗中反常增加，因此，对于发生转移的CRC患者，迫切需要更好的预后生物标志物，以帮助改善患者的预后。同时，可靠的预后生物标志物有助于更好地分层患者，并根据他们的个体风险制定个性化的治疗策略。研究团队认为，该研究证明个性化ctDNA检测是一个敏感的预后生物标志物，可以用于指导结直肠癌患者的临床治疗决策。总的来说，使用该检测可对结直肠癌患者的治疗方案进行量身定制，包括对病情进展的患者进行额外治疗，对ctDNA阳性但尚未进展的患者进行更积极的随访，并提供早期治疗干预的机会。（以上实验图片均来源于：JCO Precision Oncology）

拓展阅读：ctDNA提取

ctDNA是血浆游离DNA（cell free DNA，cfDNA）的一部分。基因变异，也就是说利用肿瘤变异特征来代表其中的ctDNA。ctDNA在外周血中含量很少, 片段很小, 容易与血浆蛋白结合, 常规的提取效率不高, 同时为排除凝血过程产生污染, 目前多采用血浆进行ctDNA 抽提。类似于PCR分子诊断的核酸前处理，常用于分离ctDNA 的方法也有两种：离心柱法和磁珠法。两者区别如下图：

ctDNA提取的两种方法比较

磁珠法相比离心柱法对于核酸的前处理方法更简单，样本无需离心，可实现高通量自动化提取，减少人工复杂程序，用时短效率更高。

参考文献来源：

1. Detection of Molecular Residual Disease Using Personalized Circulating Tumor DNA Assay in Patients With Colorectal Cancer Undergoing Resection of MetastasesDOI: 10.1200/PO.21.00101 JCO Precision Oncology no. 5 (2021) 1166-1177. Published online July 21, 2021.

2. 测序中国官微

3. https://zhuanlan.zhihu.com/p/30942221

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