癌症治療達到完全緩解後，雖然影像學看不到病灶，但通過液體活檢或許還是能發現腫瘤來源的分子異常，這些分子提示了分子殘留病灶(MRD)的存在。
近幾年來，一些圍繞實體瘤開展的研究都一致證實：手術之後，如果在分子水平還能找到腫瘤，也就是MRD，幾乎全部複發，而術後沒有MRD殘留的患者，複發風險大大降低[1]。
因為卓越的預後性能，MRD被認為有望整合入癌症分期係統，並可作為患者長期隨訪監測的工具，進一步優化目前的癌症全程管理。這一美好的願景，讓MRD相關研究變得異常火熱。
近日，由廣東省人民醫院吳一龍教授領銜的研究團隊，在著名期刊Cancer Discovery上發表肺癌MRD重要研究結果，進一步豐富了我們對MRD的認知。
他們發現，在長達19.7個月的隨訪時間裏，術後MRD持續陰性的患者僅有3.2%癌症複發，而且後續分析也顯示MRD陰性患者並沒有從輔助治療中獲益。因此，他們認為，MRD持續陰性可能意味著患者獲得了治愈。此外，這個研究還探索了MRD陽性高峰時間，大約在術後12-18個月，這為MRD檢測的時間點和頻次提供了依據。
顯然，這個研究再一次證實了MRD的預後價值，顯示了動態監測可以大大提升MRD檢測的性能，為MRD進入臨床打下了又一個堅實的基礎。
MRD的概念最早來自於血液腫瘤，它代表著治療後體內殘留微量腫瘤細胞的狀態，檢測的是血液中異常的血細胞，臨床上已有成熟的血液瘤MRD檢測產品。
血液腫瘤的癌細胞本身就是血細胞，血檢找MRD比較好理解。那實體瘤的MRD是什麼呢?實際上，我們可以從兩個方麵理解這個問題：一方麵腫瘤細胞可以通過血液進行播散，血液裏的腫瘤細胞被稱為CTC(循環腫瘤細胞);另一方麵腫瘤在生長過程中伴隨著壞死、凋亡，攜帶了豐富腫瘤遺傳信息的DNA片段被釋放到外周血中，成為循環腫瘤DNA(ctDNA)。
CTC、ctDNA等各類癌來源的異常分子都可以作為MRD的檢測標的。目前MRD相關研究檢測的大多是ctDNA，主要是因為ctDNA蘊含的腫瘤信息更為豐富，而且技術也已經較為成熟。
早在2017年，就有科學家在《自然》雜誌發表了首個基於ctDNA的肺癌MRD研究數據。研究者分析24例接受手術切除的早期肺癌患者數據發現，在所有複發患者中，僅1個患者的複發前外周血中沒有檢出ctDNA;而在所有的未複發患者中，僅有1例檢測到ctDNA的存在[2]。
此後，越來越多的研究開始探索肺癌術後ctDNA與複發的關係，MRD的概念也逐步深入人心。去年3月，吳一龍教授組織專家團隊，發布了《非小細胞肺癌分子殘留病灶專家共識》[3]，對MRD的概念、技術要求、應用場景進行了深入的闡述，這為MRD檢測的規範化提供了基礎，也為MRD檢測的進一步發展指出了方向。
雖然MRD陽性患者預後差於MRD陰性患者已經是我們的共識，但還有一些問題尚待回答。如既往研究更多的側重MRD陽性患者，MRD陰性、特別是多次檢測MRD持續陰性有什麼臨床意義?MRD能指導輔助治療嗎?MRD在肺癌中的應用有什麼局限性等。
為了解答如上問題，研究者開展了本研究，納入了261例I-III期非小細胞肺癌患者，其中腺癌203例(77.8%)、鱗癌33例(12.6%)、其他25例(9.6%)，IA、IB、II、III期患者數分別為104例(39.8%)、59例(22.6%)、53例(20.3%)、45例(17.2%)。幾乎所有患者都留取了術前外周血、手術組織、術後及隨訪外周血用於MRD檢測分析。
研究流程
目前，基於ctDNA的MRD檢測主要有兩大流派，一種是基於腫瘤組織的突變譜，在血液中進行個性化的追蹤，被稱為tumor-informed;另一種是不看腫瘤組織，直接在血液中尋找、鑒別出腫瘤來源的突變，被稱為tumor-naïve。
試想一下，已知壞人是誰，和不知道誰是壞人，分別在群眾中找，哪一種更難。前一種就相當於tumor-informed方法，已知目標，再去追蹤，難度會大大下降。但是腫瘤組織有異質性，血液中可能會測出組織沒有測到的突變，特別是隨訪過程中腫瘤還有可能進化出新突變，tumor-naïve的方法優勢就在這裏。
為了兼顧兩個方法的優點，吳一龍團隊采用tumor-informed與tumor-naïve相結合的研究策略。
具體來說組織檢測1.5Mb的基因panel，血液檢測0.55Mb的基因panel，對於組織來源的變異，熱點和非熱點變異分別需要2條和4條序列支持，並且顯著區別於背景噪音，則判讀為陽性;而對於非組織來源的變異，熱點和非熱點變異分別需要4條和8條序列支持，才判讀為變異陽性。檢測到至少一個變異陽性被定義為ctDNA陽性，也就是MRD陽性。
研究過程
研究人員按上述方法首先分析了術前血，組織中檢出的突變和未檢出的突變按不同的過濾條件在血液中進行追蹤。按理來說術前有瘤狀態，外周血應該是存在ctDNA才對。然而在261例術前血漿中，隻有95例(36.4%)檢出ctDNA陽性，中位突變豐度是0.71%。
在既往其他研究中也能觀察到類似的現象，即使是分期較晚的肺癌，也有一定比例患者的術前血測不到ctDNA[4]。這一方麵是因為這些患者ctDNA釋放的非常少，很難檢測到(這些患者也被成為non-shedding腫瘤)，另一方麵是檢測方法的靈敏度有限。
接下來研究者分析了術後MRD與複發的關係，在中位隨訪為19.7個月的時間裏，術後1月內(Landmark)MRD陰性的224例患者中，86.6%的患者沒有複發，而術後1月內MRD陽性的21例患者中，81%的患者複發。
當納入每3-6個月動態MRD(Longitudinal)的數據後，MRD的預後性能顯著提升。術後MRD持續陰性的患者，96.7%沒有複發，研究人員認為這些患者可能獲得了治愈。MRD陽性的患者複發率高達89.1%，並且相較於術後單點檢測，動態MRD陽性的患者數從21例提高到46例，靈敏度大大增加，86.4%的複發患者在動態監測過程至少檢出一次MRD陽性。
術後與動態MRD與複發的關係
為了闡明MRD的時間動態變化，研究者對85例術後1月內MRD陰性的II-III期患者，做了進一步分析。
其中有18例患者在隨訪過程中檢出MRD陽性，陽性高峰時間在術後12-18個月，複發或MRD陽性風險最高時間為術後第18個月。這意味著MRD持續陰性維持到術後18個月，未來再發生複發的風險就非常低了。
MRD與複發的時間動態變化
值得一提的是，研究中有55例患者接受了包括化療、靶向治療和免疫治療在內的輔助治療。這些患者在術後輔助治療前都檢測了MRD，其中10例為陽性。
與未接受輔助治療的術後MRD陽性患者相比，這10例患者從輔助治療獲得顯著的益處(P=0.022; HR=0.34)。然而，與未接受輔助治療的MRD陰性患者相比，45例接受了輔助治療的MRD陰性患者，無病生存期(DFS)並沒有改善，通過傾向性評分校正了基線患者特征後，患者仍沒有從輔助治療中獲益。
MRD與輔助治療預後的關係
研究人員對上述10例接受輔助治療的MRD陽性患者進行追蹤，發現其中5例在接受輔助治療後仍可檢出ctDNA，2例患者短暫ctDNA清除後，在後續隨訪中又測到ctDNA，隻有3例患者輔助治療後ctDNA轉陰並一直維持。
這3例輔助治療後持續陰性的患者DFS最長，短暫清除和沒有清除的患者DFS沒有明顯差異，這提示ctDNA的動態變化可以反映輔助治療的療效，但單點的ctDNA清除意義有限。
總的來說，這個研究再一次有力地證明了MRD在肺癌中卓越的預後價值，初步提示了MRD對輔助治療的指導意義，強調了MRD持續陰性的價值，可以幫助我們找到潛在治愈的患者，從而避免過度治療。
研究還發現術前血與術後血中分別有24%和25.4%的突變在組織中沒有檢測到，這提示了tumor-informed方法的局限，一塊組織並不能反映全貌。但不基於組織，沒有目標的尋找，難度很大，這對未來tumor-naïve分析方法的進一步優化提出了需求。
MRD的臨床轉化需要經過技術性能驗證、臨床預後驗證和臨床幹預試驗3個階段，臨床預後驗證已經相當確鑿了，目前有多項臨床幹預試驗正在開展之中。
而就在今年5月，FDA發布了《ctDNA用於早期實體瘤藥物開發》的指南草案，鼓勵企業在藥物臨床試驗的過程中加入ctDNA-MRD的檢測分析，指出ctDNA除可用於檢測藥物靶點指導患者入組外，還可以檢測MRD找到真正需要治療的患者，並用於衡量治療響應，以及有望作為臨床試驗的早期終點。
不難看出，MRD有著廣闊的應用前景，將來或許會整合到現有的臨床路徑中，深刻的改變現有的臨床診療模式。不過MRD也麵臨著困難和挑戰，最為突出的就是殘留腫瘤細胞釋放的ctDNA非常少，而現有檢測技術的靈敏度還不夠高。
我們希望在腫瘤細胞極少的時候就能檢測到，但現實是隻有體內腫瘤細胞累積到一定量時，現有的技術才有可能在外周血找到腫瘤的痕跡，這也是為什麼動態監測能測出更多的MRD陽性，因為隨著時間的推移，腫瘤不斷生長，釋放的ctDNA量逐漸增加，直到超過最低檢測限。
值得欣慰的是，在當前的檢測水平下，單點MRD陽性預測複發的性能已經相當之高，而動態MRD檢測更是能幫我們找到潛在治愈的人群。
相信隨著MRD檢測技術的不斷打磨，臨床研究的不斷開展，我們對於MRD的美好願景一定會照進現實。
參考文獻：
[1]. Moding EJ, Nabet BY, Alizadeh AA, Diehn M. Detecting Liquid Remnants of Solid Tumors: Circulating Tumor DNA Minimal Residual Disease. Cancer Discov. 2021;11(12):2968-2986. doi:10.1158/2159-8290.CD-21-0634
[2]. Abbosh C, Birkbak NJ, Wilson GA, et al. Phylogenetic ctDNA analysis depicts early-stage lung cancer evolution. Nature. 2017;545(7655):446-451. doi:10.1038/nature22364
[3]. 吳一龍, 陸舜, 程穎, 周清華, 王長利, & 王綠化等. (2021). 非小細胞肺癌分子殘留病灶專家共識. 循證醫學, 21(3), 7.
[4]. Xia L, Mei J, Kang R, et al. Perioperative ctDNA-Based Molecular Residual Disease Detection for Non-Small Cell Lung Cancer: A Prospective Multicenter Cohort Study (LUNGCA-1). Clin Cancer Res. 2021. doi:10.1158/1078-0432.CCR-21-3044
