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作者 北京大学肿瘤医院 金克敏
转移性结直肠癌患者经R0切除后,至少有50%的患者会出现复发。究其原因,主要是由于术后患者体内仍存在微小/分子残留病灶(MRD)。术后常规的复查手段包括肿瘤标志物CEA、CA199,增强CT或MRI很难检出临床上不明显的MRD。既往有文献报道ctDNA检测用于评估MRD,来检测肿瘤复发及判断化疗疗效。但是就检测方法而言,目前并没有找到很有效的手段。之前比较常用的ddPCR技术只能检测RAS基因的几个位点的突变,敏感性较差,而且有50%左右的转移性结直肠癌(mCRC) RAS基因为野生型,这就大大限制了它在MRD检测中的应用。
今日所讲内容为2021年发布在《临床肿瘤学》(JCO)杂志子刊《临床肿瘤学·肿瘤摘录》(JCO Precis Oncol)的文章。该研究探索应用个体化的多通路PCR(ddPCR)、二代测序技术(Signatera, 定制的mPCR-NGS)来进行ctDNA检测,用于术后监测MRD。本文探讨了基于ctDNA评估的MRD与mCRC患者无病生存(DFS)率之间的关系,对比了基于ctDNA评估的MRD与血浆CEA水平对疾病进展预测的能力,最后比较了个体化mPCR-NGS与ddPCR两种技术用于ctDNA检测的优劣。
研究方法
从意大利的PREDATOR研究里选取136例接受根治切除的mCRC患者纳入研究,首要研究终点是术后DFS率,次要终点包括总生存(OS)率及转化分析。患者及临床医生对ctDNA检测结果并不知情,统计人员对临床资料亦不知情。
为进行个体化的mPCR-NGS,先对石蜡包埋肿瘤组织及作为对照的正常血样本进行全外显子测序(WES),由16例患者获得的特异体细胞克隆单核苷酸变异(SNVs)panel被用来进行mPCR检测,血浆里检测到高于预先设定的可信阈值≥2个SNVs被认为是ctDNA阳性。ddPCR(Bio-Rad)检测7个KRAS突变位点,包括G12A (dHsaCP2500586)、G12C (dHsaCP2500584)、G12D (dHsaCP2500596)、G12R (dHsaCP2500590)、G12S (dHsaCP2500588)、G12V (dHsaCP2500592)和G13D (dHsaCP2500598)。
研究结果
最终来自112例患者的192份血浆用于ctDNA检测,中位随访时间为10.7个月,其中,73.2%患者(82/112)出现了肿瘤进展。患者一共进行两次血浆ctDNA检测,第一次为根治切除术后辅助化疗前,第二次为第一次影像学出现进展或最后一次随访时(见Fig1)。
其中55例患者(49%)接受了术前化疗,44例患者(39%)接受了术后化疗。112例患者中,肝转移(65/112,58.0%)是最常见的转移部位。具体临床病理资料见Table 1。
根治切除术后中位27天,在辅助治疗前,112例患者接受了血浆检测。其中62例患者(54.5%)为MRD阳性,51例(45.5%)为MRD阴性。初次检测的敏感性为72%,特异性为93.3%,阳性预测值为96.7%。
对于MRD阳性且出现疾病进展的患者,中位领先时间为3.16个月。MRD阳性患者的DFS率和OS率明显短于MRD阴性患者(p均<0.001)。多因素分析也提示MRD阳性是影响患者DFS率最重要的预后因素。(见Fig 2 和Fig 3)
将有首次(基线)及末次ctDNA(复发时或最后一次随访)检测结果的80例患者进行分析,两次检测均为阳性或第二次检测阳性的患者定义为ctDNA阳性组(45例),而两次检测均为阴性或第二次检测为阴性的患者定义为ctDNA阴性组(35例)。
ctDNA阳性组的患者97.7%(44/45)出现肿瘤进展,对于50例术后未接受辅助化疗的患者进行分析发现,一共35例患者出现疾病进展,其中32例为ctDNA阳性,敏感性为91.4%,特异性为93.3%;而对于未接受术后辅助化疗组,ctDNA阳性者的DFS率和OS率也明显短于ctDNA阴性组,ctDNA阴性组在50个月的随访中OS率为100%。(见Fig 4)
对27例患者术后进行了ddPCR检测,同时这部分患者也接受了个体化mPCR-NGS检测,结果提示两者的一致性为55.5%,所有不一致的患者均为ctDNA阳性而ddPCR阴性者,其中91.6%(11/12)患者出现肿瘤进展,提示个体化mPCR-NGS对比ddPCR有更高的敏感性,可更好的预测肿瘤进展。对于55例术后既有ctDNA检测结果又有血CEA结果的患者进行分析发现,CEA并不能预测DFS率,而个体化定制的mPCR-NGS ctDNA检测可准确预测DFS率(p<0.001)。对于疾病最终进展的13例患者进行分析发现个体化定制的mPCR-NGS ctDNA检测的敏感性最高,为84.6%(11/13),而CEA和ddPCR 的敏感性分别只有46%和38.4%。(见Fig 5)
研究结论以及讨论
对于mCRC,R0切除术后血ctDNA水平与手术的根治性相关,提示ctDNA可以作为MRD的生物标志,帮助早期发现肿瘤进展,进一步合理的治疗方案。本研究通过tumor-informed mPCR-NGS法检测术后ctDNA,发现96.7%(59/61)的MRD阳性患者最终出现肿瘤进展,并且术后MRD阳性组患者的DFS率和OS率明显短于阴性组,因此对MRD阳性患者可进行更积极的辅助治疗和更严密的随访。
目前,对于血ctDNA的检测的路线,文献报道的方法很多种,无外乎两大路线,一是tumor-naïve的广撒网方法,通过增加UMI、polishing算法及测序深度来增加敏感性,但从文献报道的结果看这种方法对术后仅存MRD的患者检出的阳性率并不高,并且特异性很难保证;另一种路线是tumor-informed的方法,根据术前肿瘤测序(WES)提供的突变信息建立术后ctDNA检测的panel,这样可以在保证特异性的前提下最大限度地增加测序深度,从而增加敏感性。
本研究就是基于后者进行的个体化定制panel的mPCR-NGS,而ddPCR只能对RAS突变的几个位点进行检测。本研究针对只有KRAS突变的患者进行了个体化mPCR-NGS方法与ddPCR方法检测ctDNA的比较,发现前者的敏感性明显优于后者(84.6% 对 38.4%)。与血CEA相比,个体化mPCR-NGS检测ctDNA阳性患者预测疾病进展的敏感性明显优于血CEA升高。
局限性
第一,本研究为回顾性研究,病例数较少,因接受术前化疗,有16.9%的患者术前组织标本坏死率过高,导致WES质控不合格。
第二,本研究只测了术后2个时间点的ctDNA水平,对比连续检测还有很多的劣势,包括早期的治疗干预、随访强度及对治疗有效性的评估等。
第三,本研究还发现术后第一次MRD检测阴性的患者中28%出现疾病进展,而第二次检测MRD阴性的患者有8.6%的患者出现疾病进展。第一次检测的假阴性可以用术后4周内高cfDNA水平可能掩盖了ctDNA的阳性,因此,建议术后4周后再进行ctDNA检测,最好能动态检测。其他解释ctDNA假阴性的原因包括惰性肿瘤及不同的转移部位的影响。
最后,作者也建议以后针对mCRC的临床研究最好能加上ctDNA检测。因为术后MRD阳性的患者更可能从辅助治疗中获益,因此可能更准确地富集可纳入研究的高危复发人群,较少入组人员及不必要的花费;另外,以ctDNA的降低及清除作为治疗有效的指标可以加快新治疗方法的审批。而本研究也提示通过个体化mPCR-NGS来检测MRD的方法是目前最优的方法,值得进一步进行临床研究。
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