ctDNA指导MRD评估，助力肿瘤精准管理！

2021-09-28 16:35:13, Dr. BEAVER

越来越多的证据表明，实体肿瘤患者在根治性治疗后体内若残存有分子水平的肿瘤残留病灶（MRD），可能会导致肿瘤复发，从而产生不良预后。就早期结肠癌（ESCC）来说，由于临床病理危险因素对ESCC患者进行辅助化疗的选择是存在缺陷的，导致大量ESCC患者出现过度治疗和治疗不足。例如，约50%的III期结肠癌患者仅通过手术即可治愈，尽管目前的指南主张所有切除的III期结肠癌患者都应接受辅助化疗。此外，仅发现五分之一的III期结肠癌患者可从辅助化疗中获益。¹^,²这些数据强调了需要寻找一个可靠的MRD评估生物标志物。

研究显示，ctDNA可“担此大任”，基于ctDNA指导的MRD（ctDNA MRD）评估可提示结肠癌患者接受治疗后的治愈情况。2021年1月21日，结肠癌NCCN 2021.V2版指南出炉，在“可切除结肠癌辅助化疗”的讨论部分新增了“ctDNA”，指出：一些检测方法已被开发出来，希望能够提供预后和预测信息，以帮助决定II期和III期结肠癌患者的辅助治疗。此外，术后ctDNA也被认为是I-III期结肠癌复发风险升高的标志物。³

NCCN结肠癌指南 2021.V2版

关于ctDNA指导MRD评估结论在上一期液体活检专题中也得到了验证：意大利威尼托肿瘤研究所研究团队在JCO Precision Oncology杂志发表的文章中也指出：经过研究，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。（点击上期回顾）

那么什么是MRD？ctDNA指导MRD检测技术路线有哪些？ctDNA技术前景如何？行业MRD检测技术现状？Dr. BEAVER将在本篇文章详细解答。

什么是MRD？

微小残留病灶（Minimal Residual Disease，MRD）的概念来源于血液肿瘤，指肿瘤患者接受治疗后即便达到完全缓解（CR），体内仍然存在肿瘤细胞的状态。MRD是引发肿瘤耐药和复发的重要因素，也是判断预后的重要指标，因此常采用ddPCR或流式细胞技术对血液肿瘤细胞进行检测。对于实体瘤来说，患者在根治性手术或治疗完全缓解之后，应用传统的影像学和肿瘤标志物血清学检测，则很难发现分子水平的肿瘤残留病灶，即molecular residue disease（MRD）。实体肿瘤MRD检测的三个关键要素：1）必须高灵敏度；2）必须快速且易于使用；3）必须具有成本效益；而循环肿瘤DNA(ctDNA) 技术正因其高灵敏度和无创、便捷等特点，可以检测分子层面的MRD，比传统方法更早发现肿瘤复发，因此也越来越多地受到临床医生的关注。

使用ctDNA对实体瘤进行MRD检测的四篇主要论文

采用ctDNA指导MRD检测技术路线

目前采用ctDNA指导MRD检测主要存在两大技术路线：tumor-informed approach（基于肿瘤组织测序的ctDNA个性化定制方案）和tumor-agnostic approach（仅基于血浆检测的固定panel）。两个技术流各有优势，结肠癌专家Jeanne Tie教授在去年ASCO-GI会议中对比了两大技术流：

*引自Prof.Jeanne Tie, 2020.ASCO-GI会议中的演讲

相比较而言，tumor-informed approach具有更高的灵敏度，原因主要有：可以更精准地滤除非肿瘤来源的变异；每个肿瘤皆不同，个性化panel的设计，增加了对不同肿瘤的观测的可能性，便于进行精准追踪。当然，该方法也有劣势，由于取肿瘤组织可能会比较困难，导致实验工序多，设计复杂，价格也相对较高。

ctDNA技术前景

ctDNA技术的主要前景在于其在原发肿瘤切除后可可靠地检测MRD的潜力，从而为辅助化疗的患者提供精准的选择指导！一旦ctDNA技术发展到能够实现这一切，几个重要的目标将会实现：

首先，对于术后检测不到ctDNA的患者，可以暂不接受辅助化疗；检测到ctDNA的患者，应根据目前的指南接受辅助化疗；

其次，如果在辅助化疗中ctDNA的清除与生存和治愈高度相关，则可以将ctDNA的清除作为辅助试验的终点，这将促进对新型辅助治疗的及时评价；

最后，可以在辅助治疗完成后，在影像学上检测不到癌症复发之前，对仍可检测到ctDNA的人群进行新疗法的尝试，这将增加长期生存的可能性。根据这些发现，理论和正在进行的研究，ctDNA技术具有改变结直肠癌治疗模式的潜力！

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1 cfDNA Tubes 游离核酸保存

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番外：行业MRD检测技术

多家肿瘤基因检测公司正在开发MRD检测方法：Natera，ArcherDx，Genosity， Inivata等，他们都使用类似的工作流程，首先通常采用WES检测实体肿瘤患者中的体细胞变异（仅在肿瘤中发现的突变，通过血液比对），然后去除克隆性造血突变（仅在血液中发现的突变），最终将其纳入MRD检测；大约10-50个变异（通常是在大多数癌细胞中发现的截短突变）被用于MRD分析的开发，然后设计引物/探针，这些引物/探针可用于PCR检测或NGS杂交捕获检测，通常在术后约四周进行MRD试验；

GRAIL，癌症领域的早筛圣杯，最近被Illumina收购了，但它在MRD这块其实早有布局，其转化癌症检测的报告中重点介绍了他们未来几年将在MRD方面所做的工作，GRAIL的癌症早筛技术，现已锁定在了ctDNA甲基化上，MRD检测亦是必然；

GRAIL在MRD的战略布局（图片源于：Illumina）

国内MRD技术方法做的比较好的，如燃石医学，其MRD检测方法于去年10月公开亮相于首届国际液体活检大会，基于DNA甲基化和突变两个维度的微小残留病灶检测方法可以识别更多的高危患者，并预测非小细胞肺癌（NSCLC）的无病生存期（DFS）。

图片来源于测序中国

参考文献来源：

1.Chakrabarti S, Peterson CY, Sriram D, et al. Early stage colon cancer: current treatment standards, evolving paradigms, and future directions. World J Gastrointest Oncol. 2020;12(8):808-832.

2.Böckelman C, Engelmann BE, Kaprio T, et al. Risk of recurrence in patients with colon cancer stage II and III: a systematic review and meta-analysis of recent literature. Acta Oncol. 2015;54(1):5-16.

3.Colon Cancer NCCN Guidelines Version 2.2021

4.https://www.cn-healthcare.com/articlewm/20210220/content-1191212.html（e药安全）

5.https://new.qq.com/omn/20210323/20210323A02GK800.html（华大肿瘤医学）

6.https://www.cn-healthcare.com/articlewm/20210223/content-1192216.html（e药安全）

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