目前，研究人员一直在探索ctDNA的连续变化，但主要是作为疾病或治疗反应的监测工具，而不是作为预后的指标。虽然直觉上肿瘤患者血液中的ctDNA数量可作为肿瘤负荷的代表，但ctDNA可以预测预后的事实还没有被证明。在前列腺癌中，PSA速度或倍增已被证实对预后影响非常大，它可以预测肿瘤复发的速度，以及患者长期预后的好坏，那么ctDNA是否可能有类似的效用呢？
近日，ctDNA速度或倍增时间首次被证明不仅与肿瘤活性相关（评估肿瘤生长速率），而且可以预测CRC患者的预后（预测患者生存率），比MRD阳性或阴性结果更有价值，因为它可以进一步将MRD阳性的患者分为预后良好（生长Slow型，3年OS 100%）和预后较差（生长Fast型，3年OS 37.5%）组。
假设一个病人手术一年后，检测到了ctDNA，那么问题就变成了癌症复发的可能性有多大？复发的速度有多快？它的侵袭性有多强？结果可能很难知道。但现在以ctDNA的速度指标（ctDNA Velocity Metric）…..如果你看到ctDNA倍增非常快……你就知道它的侵袭性非常强，这有助于指导患者的下一步治疗，因为它知道这种情况在几个月后还是几年后会复发。
既往的研究中，Signatera（Natera的MRD检测产品）被证实仅基于ctDNA-MRD阳性或阴性状态便可优于影像学提前8.7个月（中位提前期）发现早期结直肠癌（CRC）的复发。【1】 如果不进行治疗，超过98%的MRD阳性患者会继续复发。【1,2,3,4】
2021年10月8日，Natera发表在《Clinical Cancer Research》上的研究结果重现了MRD的预后价值。同时，该研究首次表明量化ctDNA变化不仅与肿瘤活性相关，而且可以预测CRC患者的预后（就像用于评估前列腺癌患者预后的蛋白生物标志物PSA的变化一样），特别是对ctDNA速度或倍增时间的评估可对ctDNA-MRD阳性患者进行进一步分层（分预后较好和较差组），为指导临床决策提供了独特的机会。【5】该研究也表明个性化的tumor-informed ctDNA分析比ctDNA-MRD阳性或阴性结果更有价值。
Natera出具的每份Signatera检测报告都包含MRD阳性或阴性状态以及每毫升血浆中观察到的平均肿瘤分子数（MTM/ml）。通过连续ctDNA检测，这些数量可以随着时间的推移进行比较，以计算ctDNA速度（ctDNA velocity），这是Natera向其客户提供的独特度量指标。
*MTM=mean tumor molecules
在这项前瞻性多中心研究中，来自丹麦和西班牙的合作机构的研究人员从168名接受治疗的III期CRC患者（最终纳入160名患者）中收集了一系列的血液，然后，Natera使用了它的个性化tumor-informed Signatera检测了这些样本，在手术前后进行纵向MRD评估，然后定期进行辅助化疗（ACT），并进行长达3年的监测（n=1,204个样本）。
技术层面分析
WES检测 → 定制16 SNVs MRD panel
WES检测：~40Mb
组织样本：新鲜冷冻组织或FFPE组织；
对照样本：6ml EDTA管全血；
基因组input量：500ng；
建库方法：探针杂交捕获法；
WES测序深度：180X；
白细胞对照测序深度：50X；
测序平台：Novaseq，2x100bp PE；
MRD检测：16个个性化的SNVs位点
血浆样本：平均8ml（1.3-10ml），10ml全血2管；
ctDNA input量：66ng（2,0000拷贝）；
建库方法：PCR扩增子建库法；
ctDNA测序深度：100,000X；
MRD阳性判断：检出位点≥2/16；
ctDNA定量水平：以每毫升单倍体基因组当量（hGE/mL）或每毫升平均肿瘤分子数（MTM/ml）表示，计算方法是ctDNA突变等位基因频率平均值乘以荧光法测定的pg/mL中cfDNA输入浓度，然后除以3.3（1hGE对应于3.3pg DNA）；
ctDNA生长率：基于ctDNA定量水平进行线性回归分析，并由回归线斜率计算得出。
该研究的主要发现有：
1. 在辅助化疗结束后ctDNA-MRD阳性的患者极有可能复发（HR 50.80），比影像学发现复发中位提前了9.8个月（近10个月）；
2. ctDNA速度或倍增时间的评估可对ctDNA-MRD阳性患者进行进一步分层：肿瘤生长缓慢的ctDNA-MRD阳性患者（称为Slow型，平均每月ctDNA增加27%）的OS与完全没有复发的患者相似（3年OS为100%）；而肿瘤生长快速的ctDNA-MRD阳性患者（称为Fast型，平均每月ctDNA增加137%）的OS结果较差，3年OS为37.5%；
3. 辅助化疗期间和之后的持续ctDNA清除与良好的预后密切相关（3年RFS为100%），而辅助化疗期间短暂的ctDNA清除与不良预后相关（3年RFS为0%）。
总的来说，肿瘤患者血液中的ctDNA数量可作为肿瘤负荷的代表，这非常直观，其次令人兴奋的是，ctDNA速度（ctDNA velocity）是患者生存的一个强有力的预后预测指标，这可以帮助临床肿瘤学家在考虑适当的治疗策略时进一步对ctDNA-MRD阳性的患者进行（风险）分层。
参考资料：
1.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 Oncol. 2019;5(8):1124–1131.
2.Christensen E, Birkenkamp-Demtröder K, Sethi H, et al. Early detection of metastatic relapse and monitoring of therapeutic efficacy by ultra-deep sequencing of plasma cell-free DNA in patients with urothelial bladder carcinoma. J Clin Oncol. 2019;37(18):1547-1557.
3.Coombes RC, Page K, Salari R, et al. Personalized detection of circulating tumor DNA antedates breast cancer metastatic recurrence.
Clin Cancer Res
. 2019;25(14):4255-4263.
4.Abbosh C, Birkbak NJ, Wilson GA, et al. Phylogenetic ctDNA analysis depicts early-stage lung cancer evolution. Nature. 2017; 545(7655):446–451.
5.Henriksen Tenna Vesterman,Tarazona Noelia,Frydendahl Amanda et al. Circulating tumor DNA in stage III colorectal cancer, beyond minimal residual disease detection, towards assessment of adjuvant therapy efficacy and clinical behavior of recurrences.[J] .Clin Cancer Res, 2021, undefined: undefined.
本文仅供医学药学专业人士阅读
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