2022-2023年可谓是微小残留病灶（MRD）检测应用于结肠癌的“丰收之年”。
自2022年6月份澳大利亚的DYNAMIC研究披露1、2023年1月份日本的GALAXY研究数据成熟2、2023年5月份美国的INTERCEPT研究公布3，MRD检测指导肠癌术后辅助治疗策略得以逐渐普及。2023年7月份，DYNAMIC研究PI Jeanne Tie等4于Lancet Gastroenterology & Hepatology发表了一篇综述，旨在阐述ctDNA检测在结直肠癌的应用价值与壁垒。由此可见，基于循环肿瘤DNA（ctDNA）的液体活检（liquid biopsy）以及MRD检测或可彻底改变现有的结直肠癌个性化治疗格局。对于早期肠癌，MRD临床应用包括术后残留病灶评估、辅助化疗疗效预测以及术后复发早期检测等。
【肿瘤资讯】特邀中国解放军总医院苟苗苗教授基于数项研究数据，对于ctDNA及MRD检测在肠癌的应用价值进行分析及解读，旨在为各位学者指明思路。
专家简历
日本国立癌研医院 高级访问学者
北京癌症防治学会胃癌防治青年委员会常务委员
中国研究型医院学会精准医学与肿瘤MDT专委青年委员、肿瘤外科委员会委员 中国医师协会结直肠肿瘤MDT专委会青年委员
中国抗癌协会头颈肿瘤整合康复专委会委员
中国老年保健协会老年医学分会常务委员
长期以来从事消化道肿瘤的综合治疗，以第一作者发表15余SCI
多次参与ASCO和ASCO-GI及国内会议交流
CSCO化疗安全管理大赛第一名
个人风采奖
主持一项青年成长课题，参与2项国自然课题和2项重大课题的研究
撰写中国胆管肿瘤多学科综合治疗专家共识以及2023人卫出版社《结肠癌肿瘤学》
MRD的定义及既往观察性研究数据
MRD是指手术后残留的隐匿性病灶，由于病灶体积较小，低于影像学检测的分辨率，但可通过分子技术测量。与传统的肿瘤标志物（例如，癌胚抗原/CEA）相比，ctDNA半衰期短、敏感性更高，因此，MRD的主要检测标本是ctDNA。市场上ctDNA检测主要分为tumor native 和tumor informed两种检测方法。MRD被提及出来之前，尚无任何生物标志物可预测个体接受辅助治疗疗效。
对于II期肠癌，辅助化疗策略始终存在争议；即使是I期肠癌的患者手术后仍然存在复发风险。从理论角度而言，任何临床上MRD阳性的患者，无论分期如何，都可能从辅助化疗中获益。而针对II期结肠癌，使用ctDNA检测的意义与重点在于：ctDNA阴性的患者接受辅助化疗的益处甚少，因此可以豁免；辅助化疗对于ctDNA阳性的患者或有更好获益，值得进一步探索。既往回顾性观察性研究显示，根治术后ctDNA阳性患者的3年无复发生存（RFS）率、总生存（OS）率较ctDNA阴性的患者显著降低，提示ctDNA阳性是肠癌术后复发风险因素。辅助化疗后持续检测到ctDNA与RFS率显著降低相关。
CIRCULATE-Japan系列研究解读
截止目前为止，ctDNA检测相关的样本量最大的观察性研究为日本的GALAXY研究2。GALAXY研究是CIRCULATE-Japan项目的一部分，是一项大型前瞻性观察性研究，旨在监测临床II-IV期或根治性手术后复发的结直肠癌（CRC）患者的ctDNA状态，是日本多个中心参与的日本全国性系列研究之一。GALAXY研究于今年在nature medicine上报告了手术后ctDNA阳性与患者结局的相关性、对辅助化疗（ACT）选择的影响、ctDNA动态变化与预后之间的相关性。研究者对于315例II期结直肠癌患者和397例III期结直肠癌患者进行了ctDNA分析。结果表明，在生存数据方面，术后ctDNA阳性患者的18个月DFS率低于ctDNA阴性患者(II期：34·7% vs 94·0%；HR 18·0，95% CI 8·7–35·0；p<0·0001；III期：49·0% vs 92·4%；HR 9·6，5·8–16·0；p<0·0001)。在复发数据方面，术后4周的ctDNA阳性率是患者复发的独立因素，无论是II期还是III期的ctDNA阳性患者都能从辅助治疗中获益。
在ctDNA清除率方面，在182例ctNDA阳性并清除率数据可及的人群中，接受辅助化疗的患者ctDNA清除率（68%）高于未接受辅助化疗的患者，且辅助化疗的ctDNA清除率未达到与更低的无病生存（DFS）率相关。
除GALAXY之外，日本ctDNA指导下适应性平台CIRCULATE-Japan还有两项前瞻性III期研究正在进行5。一项是随机III期VEGA试验，旨在评估对于GALAXY研究中高危II期或低危III期结肠癌患者，若术后4周ctDNA状态为阴性，观察策略vs.术后辅助标准治疗（卡培他滨+奥沙利铂）的非劣效性。另一项III期ALTAIR试验则是关注改善ctDNA阳性人群的预后，旨在探索ctDNA阳性CRC患者接受曲氟尿苷替匹嘧啶（TAS-102）vs.安慰剂治疗的DFS获益。
2023年美国临床肿瘤学会（ASCO）年会上GALAXY公布了更新的分析数据6：纳入分析的2083例患者中，与术后4周ctDNA阴性（n=1797）相比，ctDNA阳性（n=286）仍是提示预后差的相关因素（18个月DFS率：93.9%vs 51.6%，P<0.001）。术后4周-12周的ctDNA变化是DFS预后的指标，1529例ctDNA始终阴性的患者18个月DFS率高达94.9%。进一步多因素分析显示，术后4周MRD结果、BRAF状态可作为DFS的两个独立影响因素。
2023年欧洲内科学肿瘤学会（ESMO）大会上，日本国立癌症中心的Yoshiaki Nakamura更新了GALAXY研究的24个月DFS数据7，2625例I-IV期CRC患者数据纳入分析中。可以看到，MRD时间窗并非从术后4周作为截断面，而是在辅助治疗前、术后2-10周以及术后3个月内的动态变化，其研究结果与既往一致。在II-III期CRC患者中，术后2个月ctDNA阳性的患者仍能从辅助治疗中获益。术后1个月或2个月ctDNA阳性的患者接受6个月的辅助化疗优于3个月的辅助化疗。然而，术后3个月和6个月MRD阳性的患者接受6个月辅助治疗非优效于3个月的辅助治疗。
DYNAMIC研究解读
DYNAMIC试验1是首个报道II期结肠癌患者接受ctDNA引导下辅助化疗vs.标准化疗疗效的随机对照实验。在本试验中，455例患者被随机分配（2：1）两组，一组是根据ctDNA结果进行辅助治疗决策，即术后4周或7周ctDNA阳性的患者接受辅助化疗；ctDNA阴性的患者不接受治疗；另一组是医生根据患者临床因素来决定治疗。ctDNA指导组接受辅助化疗的患者少于标准组。在ctDNA指导组中，ctDNA阴性患者的3年RFS率为92.5%，ctDNA阳性患者接受辅助化疗的3年RFS为86.4%。在2022年ESMO大会上公布的预先指定分析发现，39例术后ctDNA阳性的患者在完成辅助化疗后4周的ctDNA清除率为87%(n=34)。23例接受了辅助化疗的ctDNA清除的患者比那些持续检测到ctDNA的患者的预后要好得多，其1年复发率分别为100% vs.20% (HR 55·7, 95% CI5·8–532·2; p<0·001)。这项DYNAMIC研究是证明ctDNA引导下的辅助治疗决策可以在不影响生存结果的前提下减少辅助化疗使用的首个随机对照试验证据。
PEGASUS研究解读
2023年ESMO大会上多中心前瞻性试验PEGASUS研究8公布，该研究使用Guardant Reveal的ctDNA分析检测III期或高危II期结肠癌患者手术后和辅助治疗后的MRD，证实液体活检可以通过减少不必要的毒性，改善对化疗的反应，从而帮助指导这些患者的术后管理。在该试验中，若ctDNA阳性（ctDNA+），患者则接受3个月的卡培他滨+奥沙利铂作为术后辅助治疗；若ctDNA阴性（ctDNA-），患者则接受6个月的卡培他滨作为术后辅助治疗。而在辅助治疗后，若ctDNA阳性（ctDNA+），则改用FOLFIRI或升级为卡培他滨+奥沙利铂，若ctDNA阴性（ctDNA-）则降级为卡培他滨。在纳入的135例患者中，35例（26%）患者在手术后为 ctDNA+，卡培他滨+奥沙利铂治疗3个月后，11/35例（31%）患者转化为ctDNA–，但8/11例（73%）患者最终复发或再次转化为ctDNA+。在卡培他滨+奥沙利铂后接受FOLFIRI治疗的24 例患者中，13例（54%）仍保持ctDNA+（其中6例复发），其余11例（46%）转化为ctDNA-，并且在分析时继续保持无复发（中位随访21.2个月）。
INTERCEPT研究解读
2023年ASCO年会上，美国MD安德森癌症中心的INTERCEPT研究3旨在探索CRC术后检测期间基于ctDNA的MRD检测与未诊断出的影像学复发之间的相关性。1259例患者被纳入该研究，其中，159/1049例（15%）患者ctDNA阳性；在这些ctDNA阳性患者中，49例（32%）患者在辅助治疗前或治疗期间携带ctDNA，86例（57%）患者在术后监测期间携带ctDNA。在监测期间接受ctDNA检测的86例患者中，影像学显示46例（53%)）伴有新的转移，即仅有40例（47%）是真正的MRD。该研究证实了MRD检测被纳入常规监测的可行性；ctDNA结果可能提示影像的复发。在该试验中，53%的ctDNA阳性患者伴有新的影像学复发。
总结
总而言之，尽管MRD检测尚未广泛投入临床使用，但未来该技术可能有所突破，或将成为结直肠癌术后辅助治疗过程的重要组成部分。目前，以ctDNA为基础的MRD检测仍面临许多挑战，例如，ctDNA检测时间点、MRD阳性预后价值等。液体活检仍需长期、大型随访监测数据证实其应用价值。
1.Tie, J. et al. Circulating Tumor DNA Analysis Guiding Adjuvant Therapy in Stage II Colon Cancer. New England Journal of Medicine 386, 2261–2272 (2022).
2.Kotani, D. et al. Molecular residual disease and efficacy of adjuvant chemotherapy in patients with colorectal cancer. Nat Med 29, 127–134 (2023).
3.Loft, M., To, Y. H., Gibbs, P. & Tie, J. Clinical application of circulating tumour DNA in colorectal cancer. The Lancet Gastroenterology & Hepatology 8, 837–852 (2023).
4.Oki, E. et al. Circulating tumor DNA dynamics as an early predictor of recurrence in patients with radically resected colorectal cancer: Updated results from GALAXY study in the CIRCULATE-Japan. JCO 41, 3521–3521 (2023).
5.Nakamura, Y. et al. 558MO Circulating tumor (ct)DNA as a prognostic biomarker in patients (pts) with resected colorectal cancer (CRC): An updated 24 months (mos) disease free survival (DFS) analysis from GALAXY study (CIRCULATE-Japan). Annals of Oncology 34, S415–S416 (2023).
6.LBA28 The PEGASUS trial: Post-surgical liquid biopsy-guided treatment of stage III and high-risk stage II colon cancer patients - Annals of Oncology. https://www.annalsofoncology.org/article/S0923-7534(23)04164-9/fulltext.
7.Association of positive ctDNA-based minimal residual disease assays during surveillance and undiagnosed concomitant radiographic recurrences in colorectal cancer (CRC): Results from the MD Anderson INTERCEPT program. | Journal of Clinical Oncology. https://ascopubs.org/doi/10.1200/JCO.2023.41.16_suppl.3522.
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