MRD检测的4大临床应用、2大瓶颈，听周清教授详解！

*仅供医学专业人士阅读参考

全面解析MRD检测的临床问题

       

近两年，与MRD相关的研究逐渐有所进展，但是其概念、检测及在肺癌临床应用还让大家比较困惑。2021年第18届中国肺癌高峰论坛话题定为“肺癌MRD研究进展及临床应用”，此次高峰论坛发布《肺癌MRD的检测和临床应用共识》，并掀起了中国对MRD的讨论和认识。

2021年中国肿瘤标志物学术大会暨第十五届肿瘤标志物青年科学家论坛（CCTB）于2021年12月10日-12日线上召开。来自广东省人民医院周清教授紧跟学术潮流，为我们带来了《MRD检测在肺癌治疗中的应用与展望》的专题报告。

MRD究竟如何定义？

 

MRD最初用于血液系统恶性肿瘤，即白血病和其他血液以及淋巴系统疾病，具有多重定义。

• 微小残留病灶（Minimal Residue Disease）：治疗后仍存在于患者体内，但影像学方法无法检出的残留肿瘤细胞或者微小病灶，属于肿瘤进展的隐匿阶段。残留的瘤细胞数量可能很少，暂时不会引起任何的体征或症状，但它们可能导致未来肿瘤的进展或复发转移。

• 分子残留病灶（Molecular Residue Disease）：经过治疗后，传统影像学（包括PET-CT）或实验室方法不能发现，但通过液体活检发现的癌来源分子异常，代表着实体瘤的持续存在和临床进展可能。

• 可测量残留病灶（Measurable Residue Disease）：通过比影像学更灵敏的手段（流式/NGS测序）可检测到的肿瘤细胞/肿瘤细胞来源的分子异常。

总的来说，MRD是一种生物标志物，阳性结果为：肿瘤患者治疗后仍可检测到残留（剩余）病灶；阴性结果为：肿瘤患者治疗后未检测到残留（剩余）病灶。

MRD检测的2大瓶颈

 

近年来，随着ctDNA检测技术的进步和推广，MRD监测在实体瘤领域的应用也越来越受关注，因为ctDNA可作为MRD的检测手段，但目前对于MRD的检测仍存在较多挑战，具体如下：

1、MRD检测瓶颈：敏感性较低

• 如果要达到满意的MRD评估，最好是能达到万分之一的检测水平，而我们现有的大部分的检测ctDNA的方法还达不到这个水平；

• 有研究显示^[1]：使用ctDNA早期检测小的非小细胞肺癌（NSCLC）（<2 cm, T1a-T1b)因为受到技术和物理方面的限制，其平均克隆突变等位基因频率（MAF)较低（<0.1%)。

2、实体瘤MRD检测的难度较大

• 肿瘤异质性：每个患者的实体肿瘤类型不一样，是自身所特有的，并且每个患者个体内仅携带非常少量相同的基因突变，这意味着panel设计的难度大；

• 含量低：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%，这意味着实体肿瘤ctDNA的检测需要比白血病MRD检测（大部分都是肿瘤DNA）拥有更高的检测灵敏度；

• 丰度低：ctDNA相对于组织，突变丰度更低，需要灵敏度极高的检测方法。

那么，目前我们主要的检测手段有哪些呢？周清教授表示，目前NGS-MRD检测主要有两大技术流派，具体如下：

1、肿瘤信息分析（ Tumor Informed Assay）

• 个性化panel，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；

• 进一步提高灵敏度和准确性；

• 缺点是检测方案成本高，检测流程长。

2、与肿瘤类型无关分析（Tumor Agnostic Assay）

• 固定panel，依赖于一组预先选定的引物，旨在检测与肿瘤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）；

• 缺陷是敏感度相对低一点。

目前两大路径均处于探索阶段，但周清教授表示，由于肿瘤异质性较强，小panel肯定不够，至少需要大panel，甚至个性化panel。

MRD检测在肺癌领域的临床应用

 

虽然在实体肿瘤中MRD的使用仍处于起步阶段，但在肺癌的临床应用方面，包括复发风险评估、预后评估、复发监测、疗效监测等，有比较大的应用前景，具体如下：

1.复发风险评估

研究发现^[2]，术后第1天ctDNA阳性和阴性患者的平均无复发生存期（RFS）与总生存期（OS）无显著统计学差异，但术后第3天，ctDNA阴性患者（蓝色曲线）平均RFS与OS显著优于ctDNA阳性患者（黄色曲线）；术后1个月与术后第3天相符。结果表明，术后第3天和1个月之间的ctDNA水平可用作肺癌监测的基线值。

注意：术后3天开始检测MRD才有价值，如果检测到ctDNA，代表不是没代谢掉的，而是真的在分子层面有残留的。3天之内的不太可靠，建议术后检测MRD最快不要短于3天。

2.预后评估

研究显示，ctDNA阴性患者（黑色曲线）预后显著优于ctDNA阳性患者（红色曲线），结果表明，ctDNA水平可用作预后评估。

注意：为什么MRD阴性黑色曲线不是水平（贴天花板）而是不断下降的趋势，说明这些患者只是复发延迟或时间更长，并不是没有复发。周清教授提出问题：是否真正的将MRD阴性患者挑出来了呢？如果是100%准确的挑选，这些患者应该可以被治愈，因此，目前只是一定程度上区分MRD阴性和阳性患者，但仍无法做到理想的天花板效应。

3、复发监测

相关研究发现^[3]，根据RECIST 1.1标准，72%的患者可以在影像学进展之前提早5.2个月检测到ctDNA。结果表明，在肺癌复发监测中，基于ctDNA指导的MRD评估，优于传统的影像学方法。

4、疗效监测

研究发现^[4]，患者治疗期间ctDNA的变化与放化疗治疗（CRT）和巩固ICI治疗的结果相关，CRT后未检测到ctDNA的患者可能不会受益于ICI的巩固。结果表明，ctDNA监测在CRT后和ICI早期可以确定哪些患者最有可能从ICI巩固治疗中获益。

注意：这篇研究只能起提示作用，因为样本量比较小。

以上为已完成的部分研究，下面来看一下广东省肺癌研究所正在做的研究（肺癌晚期患者Drug holiday研究）。

首先，让我们了解一下Drug holiday的概念，即患者药物治疗期间，某个时间停药，给予患者一定的药物间歇。

为什么要提出Drug holiday呢？

• 目前靶向治疗没有药物间歇；

• 无药物间歇的靶向治疗会导致肿瘤细胞耐药；

• Drug holiday可以保持肿瘤细胞敏感性而不产生耐药。

在此研究中，具体的流程和步骤是怎么样的呢？

首先，对何时达到Drug holiday进行标准定义：

• 影像学达到完全缓解（CR）；

• MRD阴性；

• 癌胚抗原（CEA）等肿瘤指标正常。

注意：3条标准同时达到。

其次，对何时结束Drug holiday进行标准定义：

• 影像学疾病进展（PD）；

• MRD阳性；

• CEA复阳。

注意：达到1条即可。

对于达到Drug holiday标准的患者即停药，达到结束标准时即再次开始治疗。

研究共纳入40多例晚期患者，中位停药时间目前为7.6个月，目前患者正在治疗观察和随访中，周清教授表示，该研究在晚期患者中有可能打破一直做治疗的局面。

肺癌MRD未来展望

 

最后，周清教授表示，MRD的应用前景非常好。

• 目前有大量基于早期术后患者MRD设计的临床试验。

• 未来的理想是对于MRD阴性患者避免过度治疗，对于MRD阳性患者做更强的治疗，提高治愈率。

• MRD未来一定在临床实践当中，随着检测技术的不断完善，有着更多的更好的指导临床试验的价值。

参考文献：

1. Abbosh, C., N.J. Birkbak, and C. Swanton, Early stage NSCLC - challenges to implementing ctDNA-based screening and MRD detection. Nat Rev Clin Oncol, 2018. 15(9): p. 577-586.

2. Chen, K., et al., Perioperative Dynamic Changes in Circulating Tumor DNA in Patients with Lung Cancer (DYNAMIC). Clin Cancer Res, 2019. 25(23): p. 7058-7067.

3. Chaudhuri, A.A., et al., Early Detection of Molecular Residual Disease in Localized Lung Cancer by Circulating Tumor DNA Profiling. Cancer Discov, 2017. 7(12): p. 1394-1403.

4. Moding, E.J., et al., Circulating Tumor DNA Dynamics Predict Benefit from Consolidation Immunotherapy in Locally Advanced Non-Small Cell Lung Cancer. Nat Cancer, 2020. 1(2): p. 176-183.

本文首发：医学界肿瘤频道

本文作者：陈悦