MRD番外篇丨基于ctDNA指导的MRD评估已写入结肠癌NCCN指南！
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MRD，Minimal Residual Disease，即微小残留病灶，是指癌症治疗后残留在体内的少量癌细胞（亦可用Measurable Residual Disease（MRD），即可测量残留病灶）；实体瘤中亦可用Molecular Residual Disease（MRD），即分子残留病灶，基于ctDNA来判断分子层面的残留病灶情况，并提供预后和预测的指导信息。所以，我们可以将实体瘤MRD简称为ctDNA MRD（其他标志物除外），别担心，《Nature Cancer》发表的文章也是这么称呼的。1
早期结肠癌（ESCC）是一种可治愈的恶性肿瘤，其定义为局限于肠道的肿瘤，有或没有局部区域淋巴结累及。目前ESCC患者的治疗策略包括前期外科手术切除，然后对被认为有癌症复发风险的特定人群进行辅助化疗。辅助化疗的目的是根除可能存在的微小转移病灶，或MRD，以达到治愈的目的。是否进行辅助化疗的决定是根据临床病理危险因素来决定的，这些危险因素几十年来一直被认为是MRD的替代指标。
目前，越来越多的数据表明，基于临床病理危险因素对ESCC患者进行辅助化疗的选择是存在缺陷的，导致大量ESCC患者出现过度治疗和治疗不足。例如，约50%的III期结肠癌患者仅通过手术即可治愈，尽管目前的指南主张所有切除的III期结肠癌患者都应接受辅助化疗。此外，仅发现五分之一的III期结肠癌患者可从辅助化疗中获益。2 ,3 这些数据强调了需要寻找一个可靠的MRD评估生物标志物，近期研究显示，ctDNA可“担此大任”，基于ctDNA指导的MRD（ctDNA MRD）评估可提示结肠癌患者接受治疗后的治愈情况。
2021年1月21日，结肠癌NCCN 2021.V2版指南出炉，在“可切除结肠癌辅助化疗”的讨论部分新增了“ctDNA”，指出：一些检测方法已被开发出来，希望能够提供预后和预测信息，以帮助决定II期和III期结肠癌患者的辅助治疗（注意此处NCCN专家组的措辞：是希望能够提供...以帮助决定...，也就是说目前还有困难存在）。此外，术后ctDNA也被认为是I-III期结肠癌复发风险升高的标志物。4
▲ 结肠癌NCCN 2021.V2指南中ctDNA部分
最新数据表明，ctDNA可以作为ESCC患者术后MRD的可靠生物标志物。实体肿瘤早期释放到外周血中的ctDNA含量一般非常的少，低于1%，但目前已出现了几种检测血浆ctDNA的技术。5 目前，用于结直肠癌（CRC）MRD评估的ctDNA分析可大致分为以下两类：
⑴ tumor-informed assays（肿瘤信息分析），对原发肿瘤进行测序以鉴定患者的特异基因组变异，然后设计引物进行ctDNA的检测，比如SignateraTM产品（Natera）；6
*此外，还有一种safe-sequencing system (Safe-SeqS，安全测序系统)方法，检测的时候加入UID（UMI）进行检测，进一步提高灵敏度和准确性。7
▲ Signatera的MRD工作流程
⑵ tumor-agnostic assays（与肿瘤类型无关分析），依赖于一组预先选定的引物，旨在检测与CRC相关的已知基因组变异（ctDNA突变）和表观遗传学特征（ctDNA甲基化），比如LUNAR-1产品 （Guardant Health）。8
▲ LUNAR-1的MRD检测方法
▲ 结肠癌NCCN 2021.V2指南中ctDNA部分
⑴ 一项针对130名I-III期结肠癌患者的多中心前瞻性研究显示，基于多重PCR捕获的NGS技术【Signatera】检测了术后ctDNA的变化，术后30天，ctDNA检测阳性的患者与ctDNA检测阴性的患者相比，复发的可能性高7倍！（HR=7.2）；同样，在辅助化疗后，ctDNA检测阳性的患者复发的可能性增加了17倍！（HR=17.5）；6
⑵ 另一项前瞻性研究针对150名局部结肠癌患者进行术后ctDNA的ddPCR检测【29基因NGS panel检测后利用ddPCR个性化进行2个ctDNA突变检测，MRD灵敏度优于单个ctDNA突变】，结果显示，ctDNA检测阳性的患者与较差的DFS相关（手术后ctDNA阳性，HR=17.56；随访期间ctDNA阳性，HR=11.33）；9
⑶ 其他研究也报道了相似的结果。10
这些研究结果进一步支持了基于ctDNA指导的MRD对术后结肠癌患者预后及预测的实用性。
尽管目前有了初步令人信服的数据，但基于ctDNA指导的MRD评估来帮助患者选择辅助治疗还存在一些困难。对此，NCCN指南专家组和ESMO也是这样认为的。4
▲ 结肠癌NCCN 2021.V2指南中ctDNA部分
目前正在进行大量的临床试验，通过解决以下几个问题来验证ctDNA指导的MRD评估在帮助患者选择辅助化疗中的作用：
1. 术后ctDNA检测阴性的患者是否可以省去辅助化疗（或治疗降级）？
2. 术后ctDNA检测阳性的患者是否需要进行治疗升级？
3. 用辅助化疗清除ctDNA能治愈吗？ctDNA是治疗效果的预测生物标志物吗?
4. 对于辅助化疗后仍可检测到ctDNA的患者，最佳的治疗策略是什么呢？
就目前而言，单次术后ctDNA检测的灵敏度小于50%。因此，基于ctDNA阴性结果的治疗降级目前仍在临床试验范围内（NCT04068103，NCT03748680）。此外，也有一些试验正在研究ctDNA阳性患者的治疗升级策略，如DYNAMIC-III。
迄今为止，已发表的数据表明，ctDNA是一种可靠的预后生物标志物，但缺乏支持ctDNA作为一种预测生物标志物的数据。但是，一些前瞻性队列研究描述了一些患者，在辅助化疗后，其ctDNA阳性转为阴性，这些患者获得了长期的DFS，为支持ctDNA检测的预测能力提供了初步证据。10,11
ctDNA技术的主要前景在于其在原发肿瘤切除后可可靠地检测MRD的潜力，从而为辅助化疗的患者提供精准的选择指导！
一旦ctDNA技术发展到能够实现这一切，几个重要的目标将会实现：
首先，对于术后检测不到ctDNA的患者，可以暂不接受辅助化疗；检测到ctDNA的患者，应根据目前的指南接受辅助化疗；
其次，如果在辅助化疗中ctDNA的清除与生存和治愈高度相关，则可以将ctDNA的清除作为辅助试验的终点，这将促进对新型辅助治疗的及时评价；
最后，可以在辅助治疗完成后，在影像学上检测不到癌症复发之前，对仍可检测到ctDNA的人群进行新疗法的尝试，这将增加长期生存的可能性。根据这些发现，理论和正在进行的研究，ctDNA技术具有改变结直肠癌治疗模式的潜力！
参考资料：
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.
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