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中国科学家重新定义“肺癌治愈” 研究团队公布肺癌MRD重要研究成果

发布时间:2022-06-16 13:50 43次浏览
关键词:肺癌  肺癌MRD  肿瘤

在癌症完全缓解后,虽然通过成像看不到病灶,通过液体活检或许还是能发现肿瘤来源的分子异常,这些分子提示了分子残留病灶(MRD)的存在。近年来,一些关于实体瘤的研究一致证实了手术之后,如果在分子水平还能找到肿瘤,也就是MRD,几乎全部复发,而术后没有MRD残留的患者,复发风险大大降低。

由于其优异的预后性能,MRD有望被整合到癌症分期系统中,并可作为对患者进行长期随访监测的工具,从而进一步优化当前的癌症管理。这个美好的愿景让MRD相关的研究异常火热。

最近,广东省人民医院吴一龙教授领衔的研究团队,在著名杂志《癌症发现》上发表了肺癌MRD的重要研究成果,进一步丰富了我们对MRD的认识。他们发现,在长达19.7个月的随访时间里,术后MRD持续阴性的患者仅有3.2%癌症复发,而且后续分析也显示MRD阴性患者并没有从辅助治疗中获益。因此,他们相信MRD持续阴性可能意味着患者获得了治愈。

此外,这项研究还探讨了MRD阳性的高峰时间,大约在术后12-18个月,这为MRD检测的时间和频率提供了依据。显然,本次再一次证实了MRD的预后价值。

研究表明,动态监测可以大大提高MRD的检测性能,为MRD的临床应用打下又一坚实基础。

MRD的概念源于血液肿瘤,代表治疗后体内残留肿瘤细胞的状态,检测血液中的异常血细胞。临床上有成熟的血液肿瘤MRD检测产品。

血液中的癌细胞是血细胞,所以在验血中很容易理解MRD。实体瘤的MRD是多少?其实,我们可以从两个方面来理解这个问题:

一方面肿瘤细胞可以通过血液进行播散,血液里的肿瘤细胞被称为CTC(循环肿瘤细胞);另一方面肿瘤在生长过程中伴随着坏死、凋亡,携带了丰富肿瘤遗传信息的DNA片段被释放到外周血中,成为循环肿瘤DNA(ctDNA)。

来自各种癌症的异常分子,如CTC和ctDNA,可作为MRD检测靶标。目前MRD相关研究检测的大多是ctDNA,主要是因为ctDNA蕴含的肿瘤信息更为丰富,而且技术也已经较为成熟。

回到2017年,就有科学家在 《自然》 杂志发表了首个基于ctDNA的肺癌MRD研究数据。研究人员分析了24名接受手术切除的早期肺癌患者的数据,发现ctDNA只有一名患者在复发前的外周血中未检测到。然而,在所有没有复发的患者中,只有一名患者检测到了ctDNA的存在。

此后,越来越多的研究开始探讨术后ctDNA与肺癌复发的关系,MRD的概念也逐渐深入人心。去年3月,

吴一龙教授组织专家团队,发布了 《非小细胞肺癌分子残留病灶专家共识》MRD的概念、技术要求和应用场景进行了深入阐述,为MRD检测的标准化提供了基础,也为其进一步发展指明了方向。

虽然MRD阳性患者的预后比MRD阴性患者差是我们的共识,但仍有一些问题需要回答。例如,以前的研究更多地集中在MRD阳性患者,MRD阴性、特别是多次检测MRD持续阴性有什么临床意义?MRD能指导辅助治疗吗?MRD在肺癌中的应用有什么局限性等。

为了回答上述问题,研究人员开展了这项研究,包括261例I-III期非小细胞肺癌患者,其中腺癌203例(77.8%),鳞状细胞癌33例(12.6%),其他25例(9.6%)。IA期、IB期、II期和III期患者的数量分别为104例(39.8%)。几乎所有患者均取术前外周血、手术组织、术后及随访外周血进行MRD检测分析。

研究流程

目前,基于ctDNA的MRD检测主要有两大流派,一种是基于肿瘤组织的突变谱,在血液中进行个性化的追踪,被称为tumor-informed;另一种是不看肿瘤组织,直接在血液中寻找、鉴别出肿瘤来源的突变。

试想一下,已知坏人是谁,和不知道谁是坏人,分别在群众中找,哪一种更难。前一种就相当于tumor-informed方法,已知目标,再去追踪,难度会大大下降。但是肿瘤组织有异质性,血液中可能会测出组织没有测到的突变,特别是随访过程中肿瘤还有可能进化出新突变,tumor-naïve的方法优势就在这里。

为了兼顾两个方法的优点,吴一龙团队采用tumor-informed与tumor-naïve相结合的研究策略。

具体来说组织检测1.5Mb的基因panel,血液检测0.55Mb的基因panel,对于组织来源的变异,热点和非热点变异分别需要2条和4条序列支持,并且显著区别于背景噪音,则判读为阳性;而对于非组织来源的变异,热点和非热点变异分别需要4条和8条序列支持,才判读为变异阳性。检测到至少一个变异阳性被定义为ctDNA阳性,也就是MRD阳性。

研究过程

研究人员按上述方法首先分析了术前血,组织中检出的突变和未检出的突变按不同的过滤条件在血液中进行追踪。按理来说术前有瘤状态,外周血应该是存在ctDNA才对。然而在261例术前血浆中,

只有95例(36.4%)检出ctDNA阳性,中位突变丰度是0.71%。

在既往其他研究中也能观察到类似的现象,即使是分期较晚的肺癌,也有一定比例患者的术前血测不到ctDNA[4]。这一方面是因为这些患者ctDNA释放的非常少,很难检测到(这些患者也被成为non-shedding肿瘤),另一方面是检测方法的灵敏度有限。

接下来研究者分析了术后MRD与复发的关系,在中位随访为19.7个月的时间里,术后1月内(Landmark)MRD阴性的224例患者中,86.6%的患者没有复发,而术后1月内MRD阳性的21例患者中,81%的患者复发。

当纳入每3-6个月动态MRD(Longitudinal)的数据后,MRD的预后性能显著提升。术后MRD持续阴性的患者,96.7%没有复发,研究人员认为这些患者可能获得了治愈。

MRD阳性的患者复发率高达89.1%,并且相较于术后单点检测,动态MRD阳性的患者数从21例提高到46例,灵敏度大大增加,86.4%的复发患者在动态监测过程至少检出一次MRD阳性。

术后与动态MRD与复发的关系

为了阐明MRD的时间动态变化,研究者对85例术后1月内MRD阴性的II-III期患者,做了进一步分析。

其中有18例患者在随访过程中检出MRD阳性,

阳性高峰时间在术后12-18个月,复发或MRD阳性风险最高时间为术后第18个月。这意味着MRD持续阴性维持到术后18个月,未来再发生复发的风险就非常低了。

MRD与复发的时间动态变化

值得一提的是,研究中有55例患者接受了包括化疗、靶向治疗和免疫治疗在内的辅助治疗。这些患者在术后辅助治疗前都检测了MRD,其中10例为阳性。

与未接受辅助治疗的术后MRD阳性患者相比,这10例患者从辅助治疗获得显著的益处(P=0.022; HR=0.34)。然而,与未接受辅助治疗的MRD阴性患者相比,45例接受了辅助治疗的MRD阴性患者,无病生存期(DFS)并没有改善,通过倾向性评分校正了基线患者特征后,患者仍没有从辅助治疗中获益。

MRD与辅助治疗预后的关系

研究人员对上述10例接受辅助治疗的MRD阳性患者进行追踪,发现其中5例在接受辅助治疗后仍可检出ctDNA,2例患者短暂ctDNA清除后,在后续随访中又测到ctDNA,只有3例患者辅助治疗后ctDNA转阴并一直维持。

这3例辅助治疗后持续阴性的患者DFS最长,短暂清除和没有清除的患者DFS没有明显差异,这提示ctDNA的动态变化可以反映辅助治疗的疗效,但单点的ctDNA清除意义有限。

总的来说,这个研究再一次有力地证明了MRD在肺癌中卓越的预后价值,初步提示了MRD对辅助治疗的指导意义,强调了MRD持续阴性的价值,可以帮助我们找到潜在治愈的患者,从而避免过度治疗。

研究还发现术前血与术后血中分别有24%和25.4%的突变在组织中没有检测到,这提示了tumor-informed方法的局限,一块组织并不能反映全貌。但不基于组织,没有目标的寻找,难度很大,这对未来tumor-naïve分析方法的进一步优化提出了需求。

MRD的临床转化需要经过技术性能验证、临床预后验证和临床干预试验3个阶段,临床预后验证已经相当确凿了,目前有多项临床干预试验正在开展之中。

而就在今年5月,FDA发布了《ctDNA用于早期实体瘤药物开发》的指南草案,鼓励企业在药物临床试验的过程中加入ctDNA-MRD的检测分析,指出ctDNA除可用于检测药物靶点指导患者入组外,还可以检测MRD找到真正需要治疗的患者,并用于衡量治疗响应,以及有望作为临床试验的早期终点。

不难看出,MRD有着广阔的应用前景,将来或许会整合到现有的临床路径中,深刻的改变现有的临床诊疗模式。不过MRD也面临着困难和挑战,最为突出的就是残留肿瘤细胞释放的ctDNA非常少,而现有检测技术的灵敏度还不够高。

我们希望在肿瘤细胞极少的时候就能检测到,但现实是只有体内肿瘤细胞累积到一定量时,现有的技术才有可能在外周血找到肿瘤的痕迹,这也是为什么动态监测能测出更多的MRD阳性,因为随着时间的推移,肿瘤不断生长,释放的ctDNA量逐渐增加,直到超过最低检测限。

值得欣慰的是,在当前的检测水平下,单点MRD阳性预测复发的性能已经相当之高,而动态MRD检测更是能帮我们找到潜在治愈的人群。

相信随着MRD检测技术的不断打磨,临床研究的不断开展,我们对于MRD的美好愿景一定会照进现实。

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