ctDNA NGS检测由于自身优势现已大范围的应用于肿瘤获得性耐药分子机制分析及后续的用药指导。
随着液态活检的加快速度进行发展,采用体液对患者的分子特征做多元化的分析成为可能,特别是基于循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)的高通量测序(next generation sequencing,NGS)技术,因其无创或微创、检测时间短、能够反映瘤内和转移灶异质性、可动态监测治疗疗效等优势而在临床得到愈来愈普遍的应用。
ctDNA通常由肿瘤细胞主动分泌或在肿瘤细胞凋亡或坏死过程中释放入循环系统中的DNA片段,长度为132-145bp,半衰期较短,一般小于2小时。
ctDNA会携带来源于肿瘤细胞相关的遗传学特征,如基因突变、甲基化、扩增或重排等,可作为肿瘤筛查、伴随诊断、治疗疗效评估及预后风险分层的重要指标。
肿瘤病理组织类型、部位、分期、肿瘤负荷等因素可影响ctDNA的释放。在肿瘤负荷较轻、特定部位(如颅内肿瘤)、特定组织学(如胶质瘤)及增殖、凋亡、血管化水平较低的肿瘤患者中,ctDNA水平通常较低。
大量其他来源的DNA干扰。比如其他正常细胞或白细胞来源的DNA,与ctDNA一起被称为游离DNA(cell free DNA,cfDNA)。
克隆性造血细胞产生的cfDNA携带的基因突变信息可能会干扰ctDNA检测结果。此外,其突变基因还受不同内外因素影响(包括年龄、吸烟、种族和肿瘤治疗等),如ASXL1突变在吸烟者中富集,DNA损伤应答(DNA-damaged response,DDR)基因(TP53、PPM1D、CHEK2)突变在接受放射、铂类药物和拓扑异构酶Ⅱ抑制剂治疗的肿瘤患者中更为常见。
ctDNA半衰期较短(一般2h),不同采样时间可能会影响ctDNA含量。
采样前,患者是否接受专业的治疗也会影响ctDNA含量。一项临床研究发现,在疾病早期ctDNA含量处于较低水平;手术治疗后,ctDNA检出直降检测限以下;但伴随疾病进展,ctDNA含量逐渐递升;免疫抑制剂治疗后,ctDNA含量迅速下降,甚至低于检测限。若刚好在ctDNA低于检测线时取样,很可能检出结果为阴性。
优势:与组织学检测相比,ctDNA检测具有无创或微创,可反复取材,收集、处理和分析报告周转时间短。同时能克服肿瘤空间异质性,可相对全面地实时反映患者的肿瘤分子特征。此外,血浆ctDNA还可增加驱动基因突变检出率。
劣势:与组织标本相比,外周血ctDNA含量较低,易引起临床检测假阴性结果。由于胚系变异或克隆性造血突变的存在,若未用白细胞作为对照,也可能会引起假阳性结果。此外,不同肿瘤患者或同一患者不同时段释放入血的ctDNA量也存在一定的差异,这也给ctDNA的临床检测和结果解读带来困难。
ctDNA检测可对肿瘤驱动基因相关ctDNA的丰度变化进行监测,判断肿瘤治疗应答。一项临床研究发现,9例最初对化疗联合抗血管生成药物医治有响应的RAS突变结直肠癌患者的RAS ctDNA动态变化图,利用CT扫描评估治疗反应,在疾病响应时RAS突变频率下降;疾病进展时RAS突变频率升高(如下图所示)。
一项度伐利尤单抗联合tremelimumab治疗复发小细胞肺癌的小样本2期研究探索了ctDNA与小细胞肺癌免疫治疗疗效的相关性,研究之后发现,与基线中等水平或者高水平ctDNA的患者相比,基线低水平ctDNA的患者更有可能获得PR或者SD,获得更长的OS,提示肿瘤负荷对预后具有影响,治疗导致ctDNA下降的患者有更长的OS,提示ctDNA可作为评估广泛期小细胞肺癌治疗应答的替代标志物。
基于ctDNA指导的实体瘤MRD可行性评估显示,MRD检测优于传统的临床或影像学方法鉴定出有疾病复发的患者,在不同的癌肿中,具体的提前时间为:鼻咽癌6个月,乳腺癌7.9-11个月,胰腺癌6.5个月,肺癌70天-5.2个月,结直肠癌167天-10个月。(点击文字,看到更多MRD相关小知识)
ctDNA NGS检测由于自身优势现已大范围的应用于肿瘤获得性耐药分子机制分析及后续的用药指导。一例患者2009年6月明确诊断为结直肠癌,经基因检测,KRAS、NRAS、BRAF未见突变,西妥昔单抗联合伊立替康治疗,患者获得部分缓解;2010年2月,第二次基因检测,发现KRAS p.G12V突变,不再使用西妥昔单抗,改用标准化疗方案TOMOX;2010年12月,该患者疾病进展,进行第三次基因检测,KRAS p.G12V突变消失,再次选择西妥昔单抗治疗,患者疾病部分缓解,并持续18个月。由此可见,通过ctDNA监测耐药,根据基因检测结果调整治疗方案,可以使患者获得长期生存。