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
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