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（亦可用Measurable Residual Disease（MRD），即可測量殘留病灶）；
  實體瘤中亦可用Molecular Residual Disease（MRD），即分子殘留病灶，基于ctDNA來判斷分子層面的殘留病灶情況，并提供預后和預測的指導信息。
  所以，我們可以將實體瘤MRD簡稱為ctDNA MRD（其他標志物除外），別擔心，《Nature Cancer》發表的文章也是這么稱呼的。¹
 

 

早期結腸癌（ESCC）是一種可治愈的惡性腫瘤，其定義為局限于腸道的腫瘤，有或沒有局部區域淋巴結累及。目前ESCC患者的治療策略包括前期外科手術切除，然后對被認為有癌癥復發風險的特定人群進行輔助化療。輔助化療的目的是根除可能存在的微小轉移病灶，或MRD，以達到治愈的目的。是否進行輔助化療的決定是根據臨床病理危險因素來決定的，這些危險因素幾十年來一直被認為是MRD的替代指標。

目前，越來越多的數據表明，基于臨床病理危險因素對ESCC患者進行輔助化療的選擇是存在缺陷的，導致大量ESCC患者出現過度治療和治療不足。例如，約50%的III期結腸癌患者僅通過手術即可治愈，盡管目前的指南主張所有切除的III期結腸癌患者都應接受輔助化療。此外，僅發現五分之一的III期結腸癌患者可從輔助化療中獲益。^{2 ,3} 這些數據強調了需要尋找一個可靠的MRD評估生物標志物，近期研究顯示，ctDNA可“擔此大任”，基于ctDNA指導的MRD（ctDNA MRD）評估可提示結腸癌患者接受治療后的治愈情況。

2021年1月21日，結腸癌NCCN 2021.V2版指南出爐，在“可切除結腸癌輔助化療”的討論部分新增了“ctDNA”，指出：一些檢測方法已被開發出來，希望能夠提供預后和預測信息，以幫助決定II期和III期結腸癌患者的輔助治療（注意此處NCCN專家組的措辭：是希望能夠提供...以幫助決定...，也就是說目前還有困難存在）。此外，術后ctDNA也被認為是I-III期結腸癌復發風險升高的標志物。⁴

▲ 結腸癌NCCN 2021.V2指南中ctDNA部分

  

ctDNA MRD

  

最新數據表明，ctDNA可以作為ESCC患者術后MRD的可靠生物標志物。實體腫瘤早期釋放到外周血中的ctDNA含量一般非常的少，低于1%，但目前已出現了幾種檢測血漿ctDNA的技術。⁵ 目前，用于結直腸癌（CRC）MRD評估的ctDNA分析可大致分為以下兩類：

⑴ tumor-informed assays（腫瘤信息分析），對原發腫瘤進行測序以鑒定患者的特異基因組變異，然后設計引物進行ctDNA的檢測，比如Signatera^TM產品（Natera）；⁶

*此外，還有一種safe-sequencing system (Safe-SeqS，安全測序系統)方法，檢測的時候加入UID（UMI）進行檢測，進一步提高靈敏度和準確性。⁷

▲ Signatera的MRD工作流程

⑵ tumor-agnostic assays（與腫瘤類型無關分析），依賴于一組預先選定的引物，旨在檢測與CRC相關的已知基因組變異（ctDNA突變）和表觀遺傳學特征（ctDNA甲基化），比如LUNAR-1產品 （Guardant Health）。⁸

▲ LUNAR-1的MRD檢測方法

  

臨床數據支持

  

▲ 結腸癌NCCN 2021.V2指南中ctDNA部分

⑴ 一項針對130名I-III期結腸癌患者的多中心前瞻性研究顯示，基于多重PCR捕獲的NGS技術【Signatera】檢測了術后ctDNA的變化，術后30天，ctDNA檢測陽性的患者與ctDNA檢測陰性的患者相比，復發的可能性高7倍！（HR=7.2）；同樣，在輔助化療后，ctDNA檢測陽性的患者復發的可能性增加了17倍！（HR=17.5）；⁶

⑵ 另一項前瞻性研究針對150名局部結腸癌患者進行術后ctDNA的ddPCR檢測【29基因NGS panel檢測后利用ddPCR個性化進行2個ctDNA突變檢測，MRD靈敏度優于單個ctDNA突變】，結果顯示，ctDNA檢測陽性的患者與較差的DFS相關（手術后ctDNA陽性，HR=17.56；隨訪期間ctDNA陽性，HR=11.33）；⁹

⑶ 其他研究也報道了相似的結果。¹⁰

這些研究結果進一步支持了基于ctDNA指導的MRD對術后結腸癌患者預后及預測的實用性。

  

需要克服的障礙

  

盡管目前有了初步令人信服的數據，但基于ctDNA指導的MRD評估來幫助患者選擇輔助治療還存在一些困難。對此，NCCN指南專家組和ESMO也是這樣認為的。⁴

▲ 結腸癌NCCN 2021.V2指南中ctDNA部分

目前正在進行大量的臨床試驗，通過解決以下幾個問題來驗證ctDNA指導的MRD評估在幫助患者選擇輔助化療中的作用：

1. 術后ctDNA檢測陰性的患者是否可以省去輔助化療（或治療降級）？

2. 術后ctDNA檢測陽性的患者是否需要進行治療升級？

3. 用輔助化療清除ctDNA能治愈嗎？ctDNA是治療效果的預測生物標志物嗎?

4. 對于輔助化療后仍可檢測到ctDNA的患者，最佳的治療策略是什么呢？

就目前而言，單次術后ctDNA檢測的靈敏度小于50%。因此，基于ctDNA陰性結果的治療降級目前仍在臨床試驗范圍內（NCT04068103，NCT03748680）。此外，也有一些試驗正在研究ctDNA陽性患者的治療升級策略，如DYNAMIC-III。

迄今為止，已發表的數據表明，ctDNA是一種可靠的預后生物標志物，但缺乏支持ctDNA作為一種預測生物標志物的數據。但是，一些前瞻性隊列研究描述了一些患者，在輔助化療后，其ctDNA陽性轉為陰性，這些患者獲得了長期的DFS，為支持ctDNA檢測的預測能力提供了初步證據。^10,11

  

ctDNA技術未來

  

ctDNA技術的主要前景在于其在原發腫瘤切除后可可靠地檢測MRD的潛力，從而為輔助化療的患者提供精準的選擇指導！

一旦ctDNA技術發展到能夠實現這一切，幾個重要的目標將會實現：

首先，對于術后檢測不到ctDNA的患者，可以暫不接受輔助化療；檢測到ctDNA的患者，應根據目前的指南接受輔助化療；

其次，如果在輔助化療中ctDNA的清除與生存和治愈高度相關，則可以將ctDNA的清除作為輔助試驗的終點，這將促進對新型輔助治療的及時評價；

最后，可以在輔助治療完成后，在影像學上檢測不到癌癥復發之前，對仍可檢測到ctDNA的人群進行新療法的嘗試，這將增加長期生存的可能性。根據這些發現，理論和正在進行的研究，ctDNA技術具有改變結直腸癌治療模式的潛力！

參考資料：

1.Moding, E.J., Liu, Y., Nabet, B.Y. et al. Circulating tumor DNA dynamics predict benefit from consolidation immunotherapy in locally advanced non-small-cell lung cancer. Nat Cancer 1, 176–183 (2020). 

2.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. 

3.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. 

4.Colon Cancer NCCN Guidelines Version 2.2021.

5.Phallen J, Sausen M, Adleff V, et al. Direct detection of early-stage cancers using circulating tumor DNA. Sci Transl Med. 2017;9(403):eaan2415. 

6.Reinert T, Henriksen TV, Christensen E, et al. Analysis of plasma cell-free DNA by ultradeep sequencing in patients with stages I to III colorectal cancer. JAMA Oncology. 2019;5(8):1124-1131. 

7.Tie J, Wang Y, Tomasetti C, et al. Circulating tumor DNA analysis detects minimal residual disease and predicts recurrence in patients with stage II colon cancer. Sci Transl Med. 2016;8(346):346ra92. 

8.Parikh AR, Van Seventer EE, Boland GM. A plasma-only integrated genomic and epigenomic circulating tumor DNA (ctDNA) assay to inform recurrence risk in colorectal cancer (CRC). J Clin Oncol. 2019;37(suppl 15):3602. doi:10.1200/JCO.2019.37.15_suppl.3602.

9.Tarazona N, Gimeno-Valiente F, Gambardella V, et al. Targeted next-generation sequencing of circulating-tumor DNA for tracking minimal residual disease in localized colon cancer. Ann Oncol 2019;30:1804-1812.

10. Tie J, Cohen JD, Wang Y, et al. Circulating Tumor DNA Analyses as Markers of Recurrence Risk and Benefit of Adjuvant Therapy for Stage III Colon Cancer. JAMA Oncol 2019;5:1710-1717.

11.Henriksen TV, Tarazona N, Reinert T, et al. Circulating tumor DNA analysis for assessment of recurrence risk, benefit of adjuvant therapy, and early relapse detection after treatment in colorectal cancer patients. J Clin Oncol. 2021;39(suppl 3):11.