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廖永德 三甲
廖永德 主任医师
武汉协和医院 胸外科

只要抽血,就能更精准地检测肿瘤复发!——ctDNA-MRD技术精讲

343人已读

前言

在我国,肺癌是死亡率最高的癌症。中国肺癌每年新增病例约78.7万人,每年因肺癌死亡约63.1万人,死亡人数占所有癌症死亡的27.3%,是癌症中最难啃的硬骨头。

随着全民健康意识的提高,很多人提到癌症都听说过“三早策略“,即早筛查早诊断早治疗,但是,医生要在这里还要补充另一个重点,不但要早筛早诊早治,治疗后还要按时复查

复查,目的就是监测肿瘤有无复发、转移等进展情况。每一位做过肺癌手术的患者,医生都会建议他们每3-6个月复查一次,一般我们会复查肺部CT、腹部彩超和肿瘤标志物,有些患者还会复查骨扫描和全身PET/CT,通过这些检查可以对肺脏局部和全身进行评估,警惕肿瘤复发或转移。

据不完全统计, I-III期非小细胞肺癌通过根治性切除术后总体复发率约为14%-41%,其中I期非小细胞肺癌约15%-18.5%的患者会出现复发,患者越早发现肺癌,术后复发率就越低。

目前,CT、B超、核医学等影像学检查是监测复发的首选方法,就是通过各种影像设备给人体“拍照”,影像科医生用眼睛去寻找可疑的复发或转移病灶。但这些影像学方法也存在着诸多局限性:

1. 病灶必须发展到肉眼可识别的大小才能被影像科医生识别;

2. 人体系统繁多复杂,有时可能连照相机都不能很好的捕捉到复发的微小病灶。

抽血测肿瘤标志物——用机器代替人眼去判断是否复发似乎是一种更好的方式。但目前临床使用的肿瘤标志物特异性不强,除了肿瘤复发之外,服用其它药物、过度运动、饮酒、甚至熬夜都会影响肿瘤标志物的数值大小。

因此,科学家们年复一年、日复一日地思考并研究:人体血液中,有没有真正可以精准预测肿瘤复发的肿瘤标志物呢?

终于,我们找到了一个新的答案——“ctDNA-MRD检测技术”。

ctDNA-MRD检测技术

想要搞懂这个技术,我们要先从一个新的角度去理解肿瘤。现代医学认为:肿瘤,是机体细胞在基因水平发生病理改变而异常增殖形成的新生物。就是说,正常细胞由于环境影响和自身年龄的增长而出现基因水平的变异,从而发生癌变,异常增殖形成恶性肿瘤。从基因和分子角度去理解肿瘤,是现代医学发展的必然方向。

上个世纪九十年代,科学家们就发现肿瘤细胞在破碎、裂解的过程中,可以向血液中释放正常细胞所不具备的异常DNA小片段, 即循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)——这一特点为精准识别肿瘤复发提供了关键基础。


但是,人体除了肿瘤细胞,正常细胞也会破裂溶解,也会向血液中释放DNA片段,即循环游离DNA(circulating free DNA, cfDNA)。而且cfDNA片段数量远远大于ctDNA。当时的科学条件,在海量的cfDNA中寻找ctDNA简直就是沧海一粟、大海捞针,使得这项技术沉寂多年。

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ctDNA与cfDNA 文献doi: 10.1186/s12943-022-01505-z

但科学家没有放弃,随着这项技术的深入研究,近十年终于出现了能够精准识别血液中ctDNA的检测技术终于初露锋芒,这就是ctDNA-MRD检测技术。

MRD,即minimal residual disease/molecular residual disease,微小残留病灶,是指经过治疗后,传统影像学方法尚不能发现的微小肿瘤病灶。这些肿瘤细胞由于仍然存在裂解、释放ctDNA等现象,可以被检测技术精确捕捉,从而提前预警肿瘤复发风险。在影像学尚不能发现的阶段,提前预警复发风险,提前发现复发、治疗复发,是这项检测技术最大的优势所在。全世界科学家和医学工作者都迫不及待地将其投入到临床实践之中。


在我国,四川华西医院胸外科的刘伦旭教授在Clinical Cancer Research上发表了一项前瞻性临床研究,共纳入330名I-III期非小细胞肺癌,在手术前、手术后3天以及术后1个月分别抽取血液标本检测其ctDNA水平。

研究发现:

术后ctDNA阳性患者(不论是术后3天还是术后1个月)的复发风险比阴性患者高11倍!同时,ctDNA-MRD检测发现复发的时间比传统影像学检查提前273天!——充分证实了ctDNA在复测复发中的有效性和超前性!


进一步的分析显示,针对术后ctDNA阳性患者开展术后化疗可以有效延长生存(死亡风险下降70%),而针对术后ctDNA阴性患者开展术后化疗则会降低生存(死亡风险提高3倍)——ctDNA成为潜在指导术后化疗必要性的重要指标之一。换句话说,ctDNA阳性的患者,及早进行化疗预防复发;而ctDNA阴性的患者,是不是就可以不需要做化疗,经历化疗之苦了呢?

2021年6月,中国抗癌协会肺癌专业委员会就ctDNA-MRD检测技术进行了研究,随后出版了《非小细胞肺癌分子残留病灶专家共识 》指导该技术在临床的实践工作。ctDNA-MRD检测技术在国内的推广正在如火如荼的开展着。

ctDNA-MRD检测技术的应用范围

1. ctDNA-MRD检测技术预测复发风险:

在动态ctDNA-MRD检测技术的随访支持下:

  • 持续的ctDNA下降,提示治疗有效;
  • 持续的ctDNA清零,提示病灶彻底清除;
  • 持续的ctDNA上升,提示肿瘤负荷增多,复发风险增高。

而且,ctDNA相比传统影像学检查能更早预警复发,指导医生提前干预,达到肺癌复发的早诊早治!

2. 作为指导术后是否需要进行化疗、靶向或免疫治疗的重要指标。

在目前的治疗指南里,II期非小细胞肺癌患者手术之后需要进行全身化疗,预防肿瘤的复发和转移。而对于I期手术后持续ctDNA阳性的患者,是否需要提前进行化疗,而不是等待影像学结果提示复发?而对于II期术后持续ctDNA阴性的患者,术后化疗是否还有必要?

这些都是足以改变目前肺癌治疗指南的重要问题。

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ctDNA-MRD技术 文献doi: 10.1038/s41571-020-00457-x

ctDNA-MRD检测技术的局限性

任何一个新兴技术都存在局限性,ctDNA-MRD检测技术也并不是尽善尽美。

1.术后ctDNA检测需要随访检测,不能一劳永逸。研究发现,在复发患者中,只有41%的患者在术后2周内ctDNA即可出现阳性;而79%的复发患者是在坚持每3-6个月的复查过程中发现ctDNA阳性。换句话说,ctDNA虽然能提前影像学预警复发,但仅仅通过早期单次测量结果进行预测效果不佳,也需要动态随访观察,而且ctDNA检测价格不菲。

2.同时由于是一项新兴科技,ctDNA-MRD检测技术仍处于探索和推广阶段,指南规定只能作为临床推荐检测指标,并不能在临床中广泛普及应用,还需要长时间的临床实践去沉淀这项理论技术。

结束语

有的人会说,“从基因角度诊治癌症,真的有这么玄幻夸张么?”我们认为毫不夸张。

21世纪的医学,就是分子生物学、分子病理学欣欣向荣的时代,从分子角度理解癌症,是我们攻克癌症的必由之路。ctDNA-MRD技术,代表着医学未来发展的方向,尽管它目前看起来不可思议、羽翼未满,但我们相信它一定能在不久的将来爆发出惊人的能量,推动癌症治疗体系走向下一个里程碑。

ctDNA-MRD检测技术,是现代医学发展的大势所趋。


【参考文献】

1. Li W, Liu JB, Hou LK, Yu F, Zhang J, Wu W, Tang XM, Sun F, Lu HM, Deng J, Bai J, Li J, Wu CY, Lin QL, Lv ZW, Wang GR, Jiang GX, Ma YS, Fu D. Liquid biopsy in lung cancer: significance in diagnostics, prediction, and treatment monitoring. Mol Cancer. 2022 Jan 20;21(1):25. doi: 10.1186/s12943-022-01505-z. PMID: 35057806; PMCID: PMC8772097.

2. PET/CT都看不见的复发病灶,它却能发现。—— “郑正有词“ 微信公众号

3. Ignatiadis M, Sledge GW, Jeffrey SS. Liquid biopsy enters the clinic - implementation issues and future challenges. Nat Rev Clin Oncol. 2021 May;18(5):297-312. doi: 10.1038/s41571-020-00457-x. Epub 2021 Jan 20. PMID: 33473219.

4. Xia L, Mei J, Kang R, Deng S, Chen Y, Yang Y, Feng G, Deng Y, Gan F, Lin Y, Pu Q, Ma L, Lin F, Yuan Y, Hu Y, Guo C, Liao H, Liu C, Zhu Y, Wang W, Liu Z, Xu Y, Li K, Li C, Li Q, He J, Chen W, Zhang X, Kou Y, Wang Y, Wu Z, Che G, Chen L, Liu L. Perioperative ctDNA-Based Molecular Residual Disease Detection for Non-Small Cell Lung Cancer: A Prospective Multicenter Cohort Study (LUNGCA-1). Clin Cancer Res. 2022 Aug 2;28(15):3308-3317. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-21-3044. PMID: 34844976.

5. 吴一龙,陆舜等,中国抗癌协会肺癌专业委员会,广东省临床试验协会/中国胸部肿瘤研究协作组.非小细胞肺癌分子残留病灶专家共识[J].循证医学,2021,21(3):129-135.DOI:10.12019/j.issn.1671-5144.2021.03.001.

廖永德
廖永德 主任医师
武汉协和医院 胸外科