在癌症治疗领域,精准评估早期肿瘤患者的临床风险,对于制定个性化治疗方案、提高治愈率至关重要。循环肿瘤 DNA(ctDNA)检测作为一种极具潜力的手段,有望实现这一目标。ctDNA 是源自肿瘤的游离 DNA,术前 ctDNA 状态可作为生物标志物,术后检测能指导辅助治疗方案选择,随访时监测分子残留疾病(MRD)还可早于常规临床监测发现癌症复发。然而,当前临床应用中,ctDNA 检测却面临着重重困境。由于血浆中 ctDNA 水平极低,常低于 100 ppm,加上非恶性细胞产生的游离 DNA(cfDNA)变异、测序误差以及不确定潜能的克隆性造血(CHIP)产生的变异干扰,使得术前 ctDNA 检测难度极大。此外,现有 ctDNA 检测方法的敏感性不足,无法准确检测出低水平的 ctDNA,导致部分患者的病情无法得到准确评估,进而影响治疗决策。
为了解决这些问题,来自英国伦敦大学学院癌症研究所、弗朗西斯・克里克研究所以及美国 Personalis Inc. 等机构的研究人员开展了一项重要研究。他们利用一种名为 NeXT Personal 的超灵敏、肿瘤知情的液体活检平台,对 171 例来自 TRACERx 研究的早期肺癌患者进行术前 ctDNA 检测分析,相关研究成果发表在《Nature Medicine》上。
研究人员在研究过程中主要运用了以下几种关键技术方法:首先,对肿瘤和正常样本进行全基因组测序(WGS),以获取肿瘤相关的基因信息;接着,利用专有算法设计 NeXT Personal 探针面板,从大量体细胞变异中筛选出用于检测 ctDNA 的靶点;然后,对血浆样本进行 cfDNA 文库制备、靶标富集和测序;最后,通过特定的数据分析流程,包括序列比对、噪声抑制和 ctDNA 检测,确定 ctDNA 水平和检测状态。研究使用的样本来自 TRACERx 研究队列,该队列包含不同分期的非小细胞肺癌(NSCLC)患者。
高灵敏度检测术前 ctDNA
研究人员使用 NeXT Personal 平台对 171 例患者的血浆样本进行分析,其中 94 例为肺腺癌(LUAD)患者,77 例为非 LUAD 的 NSCLC 患者 。结果显示,LUAD 患者术前血浆样本中 ctDNA 的检出率为 81%,非 LUAD 的 NSCLC 患者中 ctDNA 的检出率为 100% 。在 pTNM 分期为 I 期的 LUAD 患者中,ctDNA 检出率达到 57%,显著高于以往研究。此外,ctDNA 的释放与患者吸烟状况(包年史)以及 LUAD 的高级别主要亚型(如实体型和筛状型)相关,而与致癌事件(如 EGFR 突变和 MET 外显子 14 跳跃)无显著关联。
基线 ctDNA 水平对 OS 的预后意义
研究进一步评估了 ctDNA 水平与患者临床结局的关系。结果表明,术前 ctDNA 状态可显著预测 LUAD 患者的整体生存率(OS)和无复发生存率(RFS) 。术前 ctDNA 阴性的患者,其 5 年 OS 可达 100%,而 ctDNA 低水平和高水平的患者,5 年 OS 分别为 61.4% 和 48.8% 。当分析仅限于那些使用以往方法难以可靠检测出 ctDNA 的患者时,发现 ctDNA 水平低于 80 ppm 仍与不良 OS 和 RFS 相关 。这表明,超灵敏检测方法能够识别出一组低风险的 LUAD 患者。在非 LUAD 患者中,ctDNA 水平与临床结局的关联较弱,ctDNA 水平高于中位数与 RFS 降低无显著关联,这凸显了 LUAD 和非 LUAD 患者中 ctDNA 与疾病生物学关系的差异。
多变量分析确认术前 ctDNA 的独立预后价值
研究人员进行多变量 Cox 回归分析,纳入组织学、辅助治疗状态、吸烟状态、病理分期和年龄等因素。结果显示,在 LUAD 和非 LUAD 患者的合并队列中,ctDNA 的存在(无论是作为连续指标还是分类指标)均与 OS 和 RFS 降低独立相关 。不过,在非 LUAD 组中,ctDNA 水平作为 RFS 的独立预后因素并不显著 。此外,当调整组织学亚型(鳞状与非鳞状)和其他临床病理因素后,ctDNA 作为连续变量对 RFS 和 OS 的预后影响也不显著 。
综合上述研究结果,研究人员利用 NeXT Personal 平台实现了对早期肺癌患者术前 ctDNA 的超灵敏检测。该平台能够在更多早期肺腺癌患者中检测到 ctDNA,且 ctDNA 状态与患者的临床结局密切相关,可用于术前疾病分层,有助于识别出不同风险的患者群体,为制定个性化治疗方案提供重要依据。虽然该研究存在一定局限性,如数据为回顾性分析,且检测方法存在复杂性高、成本高和周转时间长等问题,但这一研究成果依然为早期肺腺癌的临床管理带来了新的曙光。未来,随着前瞻性研究的开展和检测技术的不断优化,超灵敏 ctDNA 检测有望在早期肺癌的精准治疗中发挥更大的作用,进一步改善患者的预后。