聚焦药靶I MRD在血液肿瘤临床研究进展及伴随诊断解决方案

微小残留病变（Minimal Residue Disease，MRD）是指患者在接受治疗后处于临床缓解期，无临床症状但在体内仍然存在肿瘤细胞的状态。MRD状态在实际中被用于指导治疗^[1]，根据是否适合骨髓移植和预测复发情况^[2]对患者进行危险度分层。它还可用于指导临床研究中的治疗决策^{[3, 4]}。美国已有针对MRD检测的体外诊断试剂上市，全球临床实验情况如何？国内同类型产品研发进展及解决方案如何？相应的伴随诊断策略建议都有哪些？本篇将围绕上述问题开展综述式总结。

微小残留病变简介

一项关于急淋白血病（ALL）的研究显示，MRD阴性与无复发生存期延长4倍，总生存期延长3倍具有显著相关性^[2]。加州大学旧金山分校的医学博士Aaron Logon呼吁必须将治疗转向针对MRD的靶向和消除。MRD阳性亦被美国FDA认可为具有临床指导意义的指标，基于一项涉及706名成人多发性骨髓瘤（MM）患者国际研究结果，美国FDA最近批准了针对MM患者一线治疗的CD38靶向单克隆抗体疗法^[2]。评估患者接受此治疗前和治疗后多个时间点的MRD水平，发现 MRD阴性与显著延长的无进展生存期相关^[5]。

一项Meta数据分析研究了14项已发表的研究成果，其中包括1273名MM患者，并量化了生存结果与MRD状态之间的关系。发现MRD阴性与无进展生存期和总生存期相关。MRD检测的预后价值的证据适用于所有疾病亚型、年龄、治疗方案、检测的治疗阶段和MRD检测方法。MRD阴性与中位无进展生存期（PFS）相关，MRD阴性患者的PFS（54个月）超过MRD阳性患者（26个月）两倍时间^[6]。

图1  一项MRD预测多发骨髓瘤（MM）的Meta研究

图2  临床诊疗MRD检测流程图示

在多发性骨髓瘤美国国立综合癌症网络（NCCN）指南^[7]，IMWG共识标准和ESMO骨髓瘤临床实践指南^[8]中建议在每个治疗阶段后使用经过验证的分析方法进行MRD评估；急淋白血病NCCN指南建议在完成初始诱导后对ALL成人患者进行MRD检测，MRD检测的其他时间点应遵循所使用的治疗方案。NCCN指南还建议使用MRD检测来确定第一次或第二次完全缓解但MRD阳性的患者，应使用blinatumomab治疗^[8]。

MRD检测技术的发展历程

MRD是在分子水平上对疾病状态进行检测。在此之前，对血液肿瘤的复发检测历经了传统的形态学评估、流式细胞术、影像学评估以及分子生物学评估等阶段。无论采用何种方式，在患者接受治疗的过程中，都需要对患者的血液或骨髓样本进行检测，了解其中肿瘤细胞的存在数量以及类型。能够识别出远低于5%原始细胞阈值的残留病变，是提高风险分类与预后的关键要素。在这样状态下残存的肿瘤细胞数量很少，且没有临床症状，所以不易察觉，但肿瘤的复发也往往源于此，因此才需要有更加准确和灵敏的方法对MRD进行检测，从而获知治疗的效果和复发可能性。

形态学评估是应用时间最长的评估方式，已经沿用了一个多世纪，但其灵敏度只能维持在约5%，即在每20个细胞中检出1个白血病细胞^[6]。起步于上世纪80年代的流式细胞术，大幅度的提高了MRD的检测灵敏度。例如，通过使用荧光标记对多发性骨髓瘤相关的细胞进行表面标记，使其能够被激光照射时得以被记录而获知其所占比例，与显微镜计数相比，流式细胞术的灵敏度可以提高到10-4~-5之间，即可在10,000-100,000个细胞中检测到1个骨髓瘤细胞^[9]，但受限于流式细胞仪的激光波长种类和可选的荧光标记，样本的新鲜程度，以及操作人员经验与细胞类型评价也具有较强的主观性，使得其并不容易形成统一的临床检测标准。PET-CT是近年来新型的影像学诊断技术，其也可应用于骨髓瘤等血液肿瘤的影像学评估，并已被NCCN所接受^[10]，但该技术的应用仍然面临着灵敏度低，对身体有辐射性且价格昂贵等问题，无法成为临床上广泛应用的监测方法。随着分子生物学实验技术的快速发展，其应用也逐渐扩展到了血液肿瘤相关领域。荧光定量实时PCR技术的不断完善，使得其已经在上世纪末被逐渐应用于MRD的检测。根据其实验原理，采用PCR技术的MRD检测灵敏度可以达到10^-5~-6，可在10-100万个细胞中检测到1个骨髓瘤细胞^[11]。但PCR技术只能检测已知的序列突变，不能对未知的基因重组进行检测和定量白血病细胞的数量和来源，使其临床应用也受到很大的局限。

图3  PCR、MFC和NGS三种方法学的比较

随着基因测序技术的不断迭代，目前的二代测序技术（NGS）已经可以用来对众多肿瘤标志物panel进行高通量检测，其应用也逐步拓展到血液肿瘤。与血液肿瘤关系最密切的莫过于T细胞受体和B细胞受体。

以由淋巴系统细胞（主要为B细胞和T细胞）克隆性增殖导致的淋系白血病为例，可通过对TCR和BCR进行测序来特异性地识别癌细胞。人体中的T细胞受体（TCR）是T细胞特异性识别和结合抗原肽MHC的分子结构。TCR的总多样性可高达1015，而在任一个人体内的多样性通常为5000万种；B细胞受体（BCR）是由两条重链（H）和两条轻链（κ和λ）组成的四聚体，其重链的CDR基因组成和排列顺序呈现高度多样性，在同一个体内，这种多样性可高达10^9~12，从而构成容量巨大的BCR库。

对于血液肿瘤而言，NGS的优势正好可以匹配免疫系统中数百万甚至数亿计各自不同的B/T细胞受体基因，从而对MRD进行更加准确的定量^[12]。NGS对于MRD的灵敏度一直保持在10^-6左右，这使得可以对某些特征性的肿瘤细胞进行靶向跟踪，考虑到NGS技术的不断平台化，其检测结果的稳定性也将大幅提高^[13]。

在2017/2018版《NCCN急性淋巴细胞白血病临床实践指南》、2017版《NCCN多发性骨髓瘤临床实践指南、》2016年版《中国成人急性淋巴细胞白血病诊断与治疗指南》和2017年版《中国多发性骨髓瘤诊治指南》中均推荐可使用NGS进行MRD检测方法。

美国已获批MRD产品及全球临床实验情况

2018年9月28日，FDA通过de novo 审批通道授予clonoSEQ ^®检测和商业化许可，clonoSEQ 可使用骨髓样本中的DNA检测和监测多发性骨髓瘤（MM）和B细胞急性淋巴细胞性白血病（ALL）患者的最小残留疾病（MRD）。ClonoSEQ 对血液中的MRD（微小残留白血病）极敏感，可以检测到低每一百万个细胞中至1癌个细胞的水平^[22]。

ClonoSEQ是第一个也是到目前未知唯一一个FDA授权的用于MRD检测的体外诊断测方法。同时也是第一个通过免疫测序技术获得批准的临床诊断工具。该检测方法可对MRD进行标准化、准确和灵敏的测量，从而使医生能够预测患者的预后，评估随时间推移对治疗的反应，在缓解期间监测患者情况并检测潜在复发可能。

FDA对三项之前进行的临床研究（一项273例急性淋巴细胞白血病，一项正在进行的323例多发性骨髓瘤和一项706例多发性骨髓瘤）所得样本进行了回顾性分析评估，认可了该检测的临床有效性。对急性淋巴细胞白血病患者而言，clonoSEQ可用来评估在不同疾病负担阈值下的MRD水平，从而显示MRD水平与无事件生存相关---即患者在治疗后没有发生某些并发症或事件的时间长度。clonoSEQ检测结果为MRD阴性患者的无事件生存率较长，而MRD检测结果较高的患者无事件生存率较低。对多发性骨髓瘤患者而言，clonoSEQ检测给出了无进展生存时间与无疾病生存时间之间的相似关联性。

目前涉及到MRD的临床实验有183项，现已完成43项。其中以clonoSEQ命名或者涉及clonoSEQ的临床实验有13项，除了1项在欧盟区，其余的12项都在美国本土。在其中一项早在2007年开始于2020年1月刚结束的临床研究（NCT00490529）中，采用了ClonoSEQ技术对接受了CpG活化全细胞疫苗后自体免疫移植物的套细胞淋巴瘤患者进行检测，以监测治疗进程，获得了良好的效果^[22]。其他的临床研究也正在进行中。

图4  MRD的全球临床实验情况

以编号NCT04545333的临床实验为例，该项实验的名称为《The clonoSEQ^® Watch Registry》，主要涉及的疾病类型有成人B细胞的急性淋巴系白血病ALL，慢性淋巴系白血病CLL，多发性骨髓瘤MM，以及非何杰金氏淋巴瘤，该项研究的预期入组人数为528人，年龄为18岁及以上的成人，该项目的实施地点为美国华盛顿大学，西雅图肿瘤关怀联盟。

泛生子在血液肿瘤MRD的解决方案

2020年10月22日，泛生子（纳斯达克代码：GTH）宣布与杭州艾沐蒽生物科技有限公司（以下简称“艾沐蒽”）签订独家许可协议，获得其血液肿瘤微小残留病（Seq-MRD）产品的全球独家许可，并将加速产品开发和商业化。根据协议，泛生子将拥有使用艾沐蒽的Seq-MRD^®技术进行研发、注册、商业化血癌MRD检测产品的专有权。该Seq-MRD^®产品作为临床诊断工具来评估血癌患者的治疗效果，提供高灵敏度的监测并精准指导维持疗法强度，目前已经在急性淋巴细胞白血病（ALL）和多发性骨髓瘤（MM）中完成几千份临床样本的验证。

Seq-MRD^®产品的Highlight

1

灵敏度高

Seq-MRD^®是基于二代高通量测序技术(NGS)，目前国内自主开发的唯一一款血液肿瘤微小残留病(MRD)检测产品，灵敏性可达10^-6，相比传统的流式MRD检测方法，Seq-MRD^®检测灵敏度可提高10-100倍；

2

用途广泛

Seq-MRD^®可适用于T系或B系白血病、淋巴瘤、骨髓瘤的识别、评估与监控，目前已经在急性淋巴细胞白血病(ALL)和多发性骨髓瘤(MM)中完成数千例样本的验证。可辅助临床医生预测长期疗效、评估治疗效果、监测缓解状态以及检测早期复发，从而为患者量身定制精准化的治疗方案，以实现全阶段癌症管理，提高患者临床疗效并降低医疗成本。

3

所需样本少

Seq-MRD^®所需样本量少，可支持多元化的样本类型检测，骨髓、外周血或癌组织均可。血液肿瘤相关诊疗指南均推荐进行MRD检测以进行复发预测，基于NGS的MRD检测方法可克服目前传统检测方法的局限，预计将很快成为未来精准诊疗的主流趋势。

MRD的伴随诊断策略建议

ClonoSEQ产品的成功，归因于Adaptive公司专利的MRD检测技术、分析方法、大规模的临床数据积累以及检测结果与临床结果的关联性的验证。

而从监管的角度考虑，FDA特别指出，在ClonoSEQ以De novo方式获得了审批之后，FDA已经建立了相关的标准，可以被称为专有参考标准，该标准清楚的列示了监管机构对那些旨在通过测量MRD来辅助评估疾病或治疗后变化的检测产品在准确性、可靠性和有效性的方面的预期。这些专有参考标准，当与通用标准有重合的时候，可以为这些检测产品提供对于安全性和有效性的合理评判。这就使得对于此后的申请，如果其方法学和预期用途都与ClonoSEQ相同的时候，就可以采用510(k)的方式来进行，从而为更多的生产企业创造了获得批准的便利。

NMPA创新通道的可行性

从NMPA的申报策略来看，考虑到MRD产品在国内尚属于首创，凭借Seq-MRD前期建立的技术积累和完成的临床应用数据，使其具有较高的可行性去采用创新通道的方式进行申报。一旦进入创新通道，限制MRD向临床转化的一些技术难题和临床设计等关键因素，将可以通过与监管层和专家的互动来协商解决，这样将为该产品的注册申报提供有力的支持，也进一步确保Seq-MRD成为国内在MRD领域的领跑者。

注册申报过程中的关键点

MRD现在尚缺乏公认的技术标准。泛生子可以根据Seq-MRD前期的技术适用情况，科学合理确定产品的技术要求，以有效评估产品的准确性和可靠性，并完成注册检验。

同时，作为一个较新的临床应用，在真实临床环境中，完成相应的针对适用样本的临床有效性验证，是申报过程中的重中之重。

如同泛生子已经计划启动Seq-MRD检测产品的注册申报工作，并将申报重点放在了对于病种和入组患者的筛选与确定方面，我们相信本产品在获得NMPA批准之后，将会为血液肿瘤患者提供更加精细化的临床诊断和治疗管理，使患者更快的从技术创新中获益。

药企合作需求咨询邮箱：

[e-mail]

参考文献（滑动）

［1］.         Terwilliger, T. and M. Abdul-Hay, Acute lymphoblastic leukemia: a comprehensive review and 2017 update. Blood Cancer J, 2017. 7(6): p. e577.

［2］.         Bassan, R., et al., Improved risk classification for risk-specific therapy based on the molecular study of minimal residual disease (MRD) in adult acute lymphoblastic leukemia (ALL). Blood, 2009. 113(18): p. 4153-62.

［3］.         Gokbuget, N., et al., Blinatumomab for minimal residual disease in adults with B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia. Blood, 2018. 131(14): p. 1522-1531.

［4］.         Vora, A., et al., Treatment reduction for children and young adults with low-risk acute lymphoblastic leukaemia defined by minimal residual disease (UKALL 2003): a randomised controlled trial. Lancet Oncol, 2013. 14(3): p. 199-209.

［5］.         Johnson, J. Janssen Announces DARZALEX® (daratumumab) U.S. FDA Approval for Newly Diagnosed Patients with Multiple Myeloma who are Transplant Ineligible. 2018; Available from: https://www.jnj.com/media-center/press-releases/janssen-announces-darzalex-daratumumab-us-fda-approval-for-newly-diagnosed-patients-with-multiple-myeloma-who-are-transplant-ineligible.

［6］.         Munshi, N.C., et al., Association of Minimal Residual Disease With Superior Survival Outcomes in Patients With Multiple Myeloma: A Meta-analysis. JAMA Oncol, 2017. 3(1): p. 28-35.

［7］.         Kumar, S.K., et al., NCCN Guidelines Insights: Multiple Myeloma, Version 3.2018. J Natl Compr Canc Netw, 2018. 16(1): p. 11-20.

［8］.         Moreau, P., et al., Multiple myeloma: ESMO Clinical Practice Guidelines for diagnosis, treatment and follow-up. Ann Oncol, 2017. 28 Suppl 4: p. iv52-iv61.

［9］.         Kyle, R.A., Multiple myeloma: an odyssey of discovery. Br J Haematol, 2000. 111(4): p. 1035-44.

［10］.       Craig, F.E. and K.A. Foon, Flow cytometric immunophenotyping for hematologic neoplasms. Blood, 2008. 111(8): p. 3941-67.

［11］.       Kumar, S.K., et al., Multiple Myeloma, Version 3.2017, NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology. J Natl Compr Canc Netw, 2017. 15(2): p. 230-269.

［12］.       Martinez-Lopez, J., et al., Clinical applicability and prognostic significance of molecular response assessed by fluorescent-PCR of immunoglobulin genes in multiple myeloma. Results from a GEM/PETHEMA study. Br J Haematol, 2013. 163(5): p. 581-9.

［13］.       Carlson, C.S., et al., Using synthetic templates to design an unbiased multiplex PCR assay. Nat Commun, 2013. 4: p. 2680.

［14］.       Allemani, C., et al., Global surveillance of trends in cancer survival 2000-14 (CONCORD-3): analysis of individual records for 37 513 025 patients diagnosed with one of 18 cancers from 322 population-based registries in 71 countries. Lancet, 2018. 391(10125): p. 1023-1075.

［15］.       Exchange, G.H.D. Global Health Data Exchange Tool. 2020; Available from: http://ghdx.healthdata.org/gbd-results-tool.

［16］.       Jongen-Lavrencic, M., et al., Molecular Minimal Residual Disease in Acute Myeloid Leukemia. New England Journal of Medicine, 2018. 378(13): p. 1189-1199.

［17］.       Oliva, S., et al., Clinical Applications and Future Directions of Minimal Residual Disease Testing in Multiple Myeloma. Frontiers in Oncology, 2020. 10.

［18］.       Rustad, E.H. and E.M. Boyle, Monitoring minimal residual disease in the bone marrow using next generation sequencing. Best Practice & Research Clinical Haematology, 2020. 33(1): p. 6.

［19］.       Yoest, J.M., C.L. Shirai, and E.J. Duncavage, Sequencing-Based Measurable Residual Disease Testing in Acute Myeloid Leukemia. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2020. 8: p. 10.

［20］.       Singh, R.R., Next-Generation Sequencing in High-Sensitive Detection of Mutations in Tumors Challenges, Advances, and Applications. Journal of Molecular Diagnostics, 2020. 22(8): p. 994-1007.

［21］.       Onecha, E., et al., A novel deep targeted sequencing method for minimal residual disease monitoring in acute myeloid leukemia. Haematologica, 2019. 104(2): p. 288-296.

［22］.       FDA. FDA authorizes first next generation sequencing-based test to detect very low levels of remaining cancer cells in patients with acute lymphoblastic leukemia or multiple myeloma. 2018; Available from: https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-authorizes-first-next-generation-sequencing-based-test-detect-very-low-levels-remaining-cancer.

推荐阅读

泛生子（纳斯达克代码：GTH）是中国领先的癌症精准医疗公司，专注于癌症基因组学研究和应用，并致力依托先进的分子生物学及大数据分析能力改变癌症诊疗方式。泛生子已打造了全面的产品及服务管线，覆盖从癌症早筛到诊断及治疗建议，再到监测及预后管理的癌症全周期，并与产业链上下游合作伙伴积极拓展分子检测技术的更多创新应用方向和场景。

4000-996-336

www.genetronhealth.com