如何監(jiān)測腫瘤復發(fā)？術后的ctDNA-MRD檢測

MRD（Minimal Residual Disease），即微小殘留病灶，是指癌癥治療后殘留在體內的少量癌細胞（對治療無反應或耐藥的癌細胞）。殘留的癌細胞數量可能很少，不會引起任何體征或癥狀（但它們有可能導致癌癥復發(fā)），甚至無法通過傳統(tǒng)方法檢測到，例如在顯微鏡下觀察細胞和/或追蹤血液中的異常血清蛋白標志物（腫瘤標志物）；

MRD是一種生物標志物，陽性結果意味著癌癥治療后仍可檢測到殘留（剩余）病灶（發(fā)現癌細胞，癌癥治療后殘留的癌細胞會變得活躍并開始繁殖，導致疾病復發(fā)），陰性結果表示癌癥治療后未檢測到殘留（剩余）病灶（未發(fā)現癌細胞，對血癌患者來說是好事，研究表明MRD陰性與某些血癌更長的緩解期和更長的生存率有關）；

(資料圖片)

醫(yī)生可使用MRD來衡量治療的有效性，并預測哪些患者有復發(fā)的風險：

可幫助醫(yī)生動態(tài)監(jiān)測和確認疾病的緩解情況，早期發(fā)現復發(fā)跡象，并盡早開始治療；

可告訴醫(yī)生初始治療效果如何，如果標準治療方案效果不佳，醫(yī)生會更改治療方案，以更有效地獲得疾病緩解；

基于ctDNA指導的MRD（微小/可測量殘留病灶或分子殘留病灶）評估，可優(yōu)于傳統(tǒng)的臨床或影像學方法鑒定出有MRD的患者，并在預測疾病復發(fā)風險等方面具有較高的靈敏度和特異性。

同時，手術創(chuàng)傷可導致細胞的死亡增加，與血液cfDNA的水平增加有關。

ctDNA僅占癌癥患者體內cfDNA的一小部分，手術創(chuàng)傷誘導的野生型cfDNA釋放到血液循環(huán)中會使ctDNA的檢測變得復雜化。

從技術上講，野生型cfDNA的激增對任何用于ctDNA檢測的方法的技術靈敏度和特異性的要求也增加了。

因此，了解ctDNA檢測環(huán)境中野生型cfDNA的波動至關重要，并應注意避免cfDNA的水平升高。

癌癥手術創(chuàng)傷引起的cfDNA濃度增加對ctDNA有何影響？

1）cfDNA的半衰期約為2小時，盡管如此，手術創(chuàng)傷后的cfDNA濃度可能會持續(xù)數天甚至數周的升高，恢復到創(chuàng)傷前cfDNA水平的時間因創(chuàng)傷嚴重程度而異。

那么，手術后cfDNA水平是否一定會升高？如果升高一般多久會恢復到正常cfDNA水平？手術后何時采血進行ctDNA檢測才更準確？

2）cfDNA主要是通過細胞凋亡釋放，產生短的約為166bp大小的核小體DNA片段（又稱普通cfDNA）。

那么，手術創(chuàng)傷誘導的cfDNA是否具有類似的片段化大?。?/p>

如果手術創(chuàng)傷誘導的cfDNA片段化程度較低（或更長），是否可以根據其片段大小將其與普通cfDNA（標準核小體cfDNA）分離，以避免創(chuàng)傷誘導的cfDNA對ctDNA檢測的影響？

3）創(chuàng)傷誘導的cfDNA是否會影響ctDNA-MRD的檢測？

這些問題，在《Molecular Oncology》發(fā)表的一篇文章中，給出了解釋。

研究人員對436名結直腸癌（CRC）患者和47名肌層浸潤性膀胱癌（MIBC）患者在手術前和手術后6周內收集配對血漿樣本中的cfDNA水平進行了定量。

樣本采集：術前和術后采用10ml規(guī)格EDTA管進行全血采集，并于2h內兩次離心處理，將分離出的血漿置于-80℃保存。

cfDNA分離和定量：從8ml血漿樣本中純化cfDNA。CRC患者血漿樣本中的cfDNA拷貝數通過ddPCR進行測定，該測定方法特異性針對Chr3和Chr7上的兩個高度保守區(qū)域；MIBC患者血漿樣本中的cfDNA通過Quant-iT高靈敏度dsDNA檢測試劑盒（Quant-iT High-Sensitivity dsDNA Assay Kit）進行定量。

cfDNA大小描述：使用SPRI磁珠進行cfDNA的短片段（

1kb）雙面選擇，分離的cfDNA大小在LabChip GX上進行分析，并使用Quant-iT高靈敏度dsDNA檢測試劑盒進行定量。

ctDNA測量：從這些患者中選擇影像學證實復發(fā)的患者（n=25），對cfDNA掩蓋的ctDNA進行分析，這些患者在手術后立即檢測ctDNA-MRD為陰性，并在第6個月前變?yōu)閏tDNA-MRD陽性（n=8）。

cfDNA統(tǒng)計分析：將每位患者的術后cfDNA濃度標準化為術前cfDNA濃度。根據采血日期，術后數據以1周為間隔進行分組分析。

主要研究成果

1. 手術創(chuàng)傷后cfDNA水平會升高，并在第4周后恢復至創(chuàng)傷前水平。

CRC患者術后cfDNA平均水平比術前高出3倍，MIBC患者術后的cfDNA平均水平則高出8倍（這可能表明與結腸或直腸切除術相比，膀胱切除術與更嚴重的創(chuàng)傷有關）。兩個患者隊列的cfDNA水平在術后持續(xù)升高時間長達4周（P=0.0005且P≤ 0.0001）。

為了研究cfDNA增加的持續(xù)時間，將兩個患者隊列的術后cfDNA水平繪制為時間函數，CRC患者手術創(chuàng)傷后第1周cfDNA增加最多（中位增加3.6倍），并在接下來的3周內逐漸下降，然后在第五周恢復到創(chuàng)傷前水平。MIBC患者手術創(chuàng)傷后第1周cfDNA中位增加7.7倍，并在第2-3周達到最高水平，中位增加11.6倍，此后cfDNA逐漸下降，然后在第5~6周恢復到創(chuàng)傷前水平。

此外，術后cfDNA增加的發(fā)生與性別、年齡、UICC分期和腫瘤位置無關。

▲ 手術后cfDNA濃度的變化

▲ cfDNA濃度相對于術前水平的術后變化

手術創(chuàng)傷導致cfDNA水平升高長達4周。

因此，在術后采血進行ctDNA-MRD檢測時，應仔細考慮采血時間，因為后期采樣大大減少了因手術創(chuàng)傷引起的野生型cfDNA污染的問題。

如果延遲采血進行ctDNA檢測不阻礙術后輔助治療決定的話，該策略是可行且有益的。

2. 手術創(chuàng)傷誘導的cfDNA片段大小約為166bp，與普通cfDNA大小一致

為了評估手術創(chuàng)傷誘導的cfDNA片段是否比普通cfDNA片段長，對91名CRC患者確定了cfDNA短片段（

1kb）的大小和濃度，發(fā)現短片段cfDNA峰值大小約為166bp，與普通cfDNA（標準核小體cfDNA）大小一致。短片段cfDNA水平在第一周增加至中位數8.2倍，并在第2周逐漸下降，在第4（1.4倍）和第5周（1.1倍）達到術前水平。

相比之下，長片段cfDNA的水平幾乎沒有變化。

▲ 不同血漿樣本短和長片段cfDNA大小分布情況

▲ cfDNA短片段和長片段的術后變化

術后cfDNA的增加是由與普通cfNDA或ctDNA大小相似的短片段cfDNA引起的，去除長片段cfDNA不太可能減輕由手術創(chuàng)傷誘導的cfDNA帶來的問題。

普通cfDNA和手術創(chuàng)傷誘導的cfDNA之間的大小相似，表明了cfDNA有一個共同的斷裂機制，最有可能是細胞凋亡。

3. 創(chuàng)傷誘導的cfDNA影響ctDNA的檢測，建議ctDNA-VAF LoD低于0.012%。

隨著手術創(chuàng)傷引起的cfDNA水平的增加，對任何用于ctDNA檢測的方法的技術靈敏度和特異性的要求也增加了。ctDNA檢測的可能性隨特定技術的ctDNA-VAF LoD而異。

ctDNA檢測的LoD越低，檢出的可能性越高，并且隨著術后cfDNA水平的逐漸下降，檢出的可能性也越高。

如果想要實現檢出>90%的樣本，ctDNA-VAF LoD必須低于0.012%，無論其采樣時間如何。

▲ cfDNA水平升高的樣本中的ctDNA檢測

由于只有少數ctDNA檢測技術擁有0.01%或更低的VAF檢測靈敏度。

因此，在ctDNA檢測環(huán)境中避免來自手術創(chuàng)傷引起的野生型cfDNA污染將是理想的選擇。

4. 縱向分析顯示，cfDNA水平升高會阻礙ctDNA-MRD檢測

共有25名患者在隨訪期間經影像學證實復發(fā)，因此是ctDNA-MRD陽性的候選者。

在手術創(chuàng)傷誘導的cfDNA期間，8名ctDNA-MRD陽性，17名ctDNA-MRD陰性（其中6名第4周后沒有采集血液樣本被排除掉，其中3名手術后ctDNA絕對水平太低被排除掉，剩余8名ctDNA-MRD陰性患者可分析）。

縱向樣本分析顯示，手術創(chuàng)傷誘導的cfDNA釋放停止后不久，5名ctDNA-MRD陰性患者變?yōu)殛栃裕ㄔ?個月前，8名ctDNA-MRD陰性患者全部變?yōu)閏tDNA-MRD陽性）。

手術創(chuàng)傷引起的cfDNA增加可能阻礙了ctDNA-MRD的檢測。

▲ 5名患者的cfDNA濃度和絕對ctDNA VAF隨時間變化情況

手術后立即采血的ctDNA水平很可能太低（ctDNA絕對水平不足，此時腫瘤負荷最低），無論cfDNA濃度如何，任何ctDNA檢測技術都無法檢測到。

將術后血液樣本的采集推遲到第5周或更晚，屆時cfDNA水平有望恢復正常，將降低手術創(chuàng)傷誘導的野生型cfDNA稀釋ctDNA的可能性，ctDNA-MRD檢測將會更準。

臨床上操作時，考慮到輔助治療的緊迫性，可以選擇盡早抽取血液樣本，例如在手術后第2周，然后在手術后5周再次抽取血液樣本。如果可以在早期血樣中檢測到ctDNA-MRD陽性，則可以更快地啟動輔助治療。

如果沒有，后面的血液樣本可以為ctDNA-MRD陰性患者的再次檢測提供更好的機會，因為此時的ctDNA-VAF會更高。

總之，手術創(chuàng)傷與cfDNA水平升高有關，持續(xù)長達4周，這可能掩蓋了復發(fā)患者的ctDNA。手術創(chuàng)傷誘導的cfDNA與普通cfDNA的大小相似。為了減輕手術創(chuàng)傷引起的cfDNA對ctDNA檢測的影響，建議在第4周后對最初ctDNA陰性的患者進行第二次血液樣本分析。

參考資料：?

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文章來源：基因Talks、醫(yī)世象，內容略有調整。

本文由醫(yī)世象 夏日整編，轉載聯(lián)系授權。

——本期完——

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