循环肿瘤DNA(ctDNA)作为非侵入性生物标志物,在早期乳腺癌微小残留病灶(MRD)检测、治疗反应监测和复发预警方面展现出巨大潜力。基于肿瘤组织知情(tumor-informed)和肿瘤组织不知情(tumor-agnostic)两大技术路线的ctDNA检测方法已在新辅助治疗、术后监测和随访管理等场景中积累丰富临床证据。然而,ctDNA指导的干预能否真正改善患者预后——即临床效用——尚未得到确证。近日,JAMA Oncology发表综述,系统梳理了ctDNA MRD检测的技术原理、临床证据和未来方向,深入分析了ctDNA清除与预后、术后MRD阳性与复发风险、分子复发监测的前沿进展,以及将ctDNA检测整合到临床实践所面临的挑战
核心速览
技术双轨并行:肿瘤组织知情检测追踪个体化肿瘤特异性变异,检测限达百万分之1~3;肿瘤组织不知情检测利用甲基化、片段组学等特征,无需组织但灵敏度较低。
新辅助治疗ctDNA清除预示良好预后:早期清除(第2~3周)与pCR和长期无复发生存显著相关,可进一步对RCB-II/III级患者进行风险分层。
术后MRD阳性是复发强预测因子:多项研究显示术后ctDNA阳性患者远期复发风险显著升高,HR达9.6~30.3,多次检测可进一步提高预测准确性。
分子复发监测窗口期仍存挑战:ctDNA检测可比临床复发提前10~15个月预警,但ZEST、cTRAK-TN等干预性试验因筛查失败率高、检出时已有影像学转移等问题,尚未证实ctDNA指导治疗能改善预后。
多项前瞻性试验正在进行:LEADER、DARE、TRAK-ER、SURVIVE等研究正在评估ctDNA指导下的治疗升级或降级策略的临床价值。
引言
许多早期乳腺癌患者在接受根治性治疗后仍会出现复发,而另一些患者则接受了不必要的治疗并承受相应毒性。这些挑战凸显了精准评估复发风险、指导个体化临床决策的生物标志物的迫切需求。
ctDNA是一种有前景的微创生物标志物,仅占游离DNA(cfDNA)的一小部分。微小残留病灶(MRD)指传统影像学无法检测到的镜下微小病灶。高灵敏度ctDNA检测方法的发展,使其成为实体瘤MRD检测中最有前景的分析物。定量上,ctDNA可作为血液中MRD的敏感指标并在纵向追踪中动态反映治疗反应;定性上,可反映肿瘤生物学特征并捕捉治疗压力下的肿瘤进化。ctDNA MRD检测已具备预后价值且商业可及性日益增长,但临床指南尚未推荐常规使用,因临床效用证据尚未确立。
用于MRD检测的ctDNA分析方法
肿瘤组织知情检测
首先对肿瘤组织测序识别肿瘤特异性变异,再通过个体化检测在血浆中追踪这些变异。通过过滤生殖系变异和克隆性造血,最大化特异性。早期疾病中ctDNA浓度低,目标变异可能不存在于所采样的少量血浆中(采样偏差)。新型检测追踪变异数从1~2个(数字PCR)增至数十至数千个(全外显子组测序[WES]和全基因组测序[WGS]),检测限可达百万分之1~3。局限性:约20%患者因组织不足无法分析、周转时间较长、无法检测转移灶新发获得性变异。
表1 用于早期乳腺癌MRD检测的ctDNA检测方法
| 检测方法 | 类型 | 靶点 | 检测限 | CMS覆盖 |
|---|---|---|---|---|
| Guardant Reveal | 不知情,表观基因组 | ~4 Mb | 0.01% | 无 |
| NeXT Personal | 知情,WGS NGS | ~1800变异 | 3.45 ppm | II~III期,术后6年 |
| RaDaR | 知情,WES PCR-NGS | ~48变异 | 0.0011% VAF | 高危II/III期HR+,诊断后≥5年 |
| Pathlight | 知情,WGS dPCR | ~16结构变异 | 5 ppm | II~III期,术后6年 |
| Signatera Exome | 知情,WES PCR-NGS | 16克隆变异 | 0.01% VAF | II~III期新辅助/辅助/监测 |
| Signatera Genome | 知情,WGS PCR-NGS | 64克隆变异 | 5~9 ppm | 同上 |
| FoundationOne Tracker | 知情,CGP | 2~16变异 | >97.3%(≥5 MTM/mL) | 无 |
| Oncodetect | 知情,WES捕获NGS | 50~200变异 | 5 ppm | 无 |
肿瘤组织不知情检测
无需组织,周转快、成本低。识别非整倍体、片段长度、甲基化模式等肿瘤来源DNA特有特征,常结合机器学习方法。部分检测也通过WES或靶向二代测序(NGS)面板对常见癌症基因变异进行测序。但灵敏度和特异性显著低于肿瘤组织知情检测,后者可利用组织测序确定的真阳性变异优化信噪比。
早期乳腺癌ctDNA检测与追踪的临床证据
新辅助治疗中的ctDNA动态监测
ctDNA检出率和动态变化有显著预后价值。基线时,90%以上三阴性乳腺癌(TNBC)和ERBB2阳性(ERBB2+)肿瘤为ctDNA阳性,管腔型较低,与不同亚型增殖速率和肿瘤脱落特性一致。治疗期间ctDNA动态变化与预后更密切相关。
玛格丽特公主医院队列中,使用WGS检测,第2周期前ctDNA清除者中位随访4.7年均未进展。I-SPY2研究中,RCB-II/III患者持续ctDNA阴性3年DRFS为98%,第3周清除91%,第12周清除92%,术前清除63%,无清除仅35%,表明ctDNA清除可在无pCR基础进一步提供风险分层。
TBCRC-040中,NAT后残余病变患者术前ctDNA阴性vs阳性3年RFS为94% vs 54%。ctDNA清除与手术反应(pCR、RCB)的关联在不同研究间不一致,高度依赖评估时机和亚型。I-SPY2中,NAT后ctDNA清除对RCB-0/I的阴性预测值有限(TNBC 65%,ERBB2+ 66%,HR+ 32%),但特异性96%~100%。早期清除(第3周)更预测反应:82%的TNBC或ERBB2+患者第3周清除后达RCB-0/I。
TBCRC-030中8例TNBC中7例早期清除者显示反应。肿瘤组织不知情检测研究较少,基线阳性率普遍较低——PELOPS中40%和PHERGAIN中67.5%。
表2 新辅助治疗中ctDNA MRD预后价值研究
| 研究 | 人群(n) | 检测 | 关键结果 |
|---|---|---|---|
| Elliot 2025 | NAT,100例 | Pathlight | 基线96%,C2阳性与复发相关,领先417天 |
| HUNT-TNBC 2026 | TNBC,80例 | Pathlight | 基线93.4%,T1清除率61%,NPV 79.5% |
| Garcia-Murillas 2025a | 高危NAT,61例 | Invitae 50变异 | 基线67.8%,灵敏度76.9%,特异性100% |
| Garcia-Murillas 2025b | I~III期,78例 | NeXT Personal | 基线98%,阴性5年RFS 100%,领先15个月 |
| NeoN 2026 | TNBC,108例 | Pathlight | 基线91%,T1清除率74%(pCR 63%),3年EFS 90.6% |
| I-SPY2 2023 | II~III期,283例 | Signatera Exome | 基线81%,T1清除预测TNBC反应(OR=13) |
| I-SPY2 2025 | II~III期,723例 | Signatera Exome | RCB-II/ctDNA- 3年DRFS 88%,阳性57% |
| TBCRC-030 2023 | TNBC,38例 | MAESTRO | 基线100%,12周清除与RCB强相关 |
| PREDICT-DNA 2026 | ERBB2+/TNBC,184例 | NeXT Personal | NPV 60%,RFS HR=9.6 |
| NSABP B-59 2025 | TNBC,212例 | Oncodetect | 基线96%,术后DRFI HR=30.3 |
NAT后MRD检测
围手术期MRD检测与长期预后相关。
I-SPY2中,NAT后ctDNA阴性RCB-II和RCB-III患者3年DRFS为88%和83%,阳性者为57%和22%(调整后HR 0.29和0.14)。
EBLIS中,术后MRD阳性者复发风险高30倍;monarchE中4年iDFS 20% vs 79%;PALLAS中5年DRFI 27.8% vs 93%。多次检测可提高预测准确性——EBLIS中系列检测HR从30增至53。
monarchE中10%基线阴性患者随访期间转为阳性,41%阳性患者实现清除;4年iDFS:持续阳性0%、阴转阳11%、阳转阴58.3%、持续阴性87.5%,提示ctDNA清除对部分患者可能意味着微转移病灶根除。
术后MRD阳性推动了ASPRIA(戈沙妥珠单抗+阿替利珠单抗)和KAN-HER2(奈拉替尼+T-DM1)等升级试验。但筛查数量大——PALLAS和monarchE仅8%基线MRD阳性;TNBC术后MRD阳性率3.6%~34%。Safe-De和SIGNAL-ER 101正探索降级策略。
随访期间分子复发的诊断
完成根治性治疗后,系列ctDNA检测可在临床复发前10~15个月(中位)检测MRD,范围宽(0~63.5个月)。cTRAK-TN(TNBC,II期)中,MRD检出率27%,72%随机患者已有转移,干预组均未实现持续ctDNA清除。ZEST(III期)因可行性提前终止,2746例筛查仅147例阳性(8%),49%已有影像学复发,仅40例随机,尼拉帕利vs安慰剂HR=0.64(95%CI 0.30~1.39)。LEADER初步数据中,MRD清除者中位复发时间18.6个月vs无清除者7.2个月;DARE中实验组3个月清除率56.3% vs 对照组25%,ctDNA阴性患者36个月RFS率99%。大型III期SURVIVE研究(3500例)正在评估液体活检随访vs标准随访的总生存期获益,若为阳性将确立MRD监测的临床效用。
表3 随访监测中ctDNA MRD预后价值研究
| 研究 | 人群(n) | 检测 | 关键结果 |
|---|---|---|---|
| Parsons 2020 | 早期142例 | WES | ctDNA+ HR=20.8,领先18.9个月 |
| EBLIS 2024 | 156例 | Signatera Exome | 灵敏度88.2%,领先10.5个月 |
| CHiRP 2022/2025 | HR+/ERBB2-,83例 | RaDaR | 阳性率9.6%,3年NPV 96.6% |
| Garcia-Murillas 2019 | 101例 | ddPCR | HR=25.2,领先10.7个月 |
| monarchE 2024 | HR+,910例 | Signatera Exome | 4年iDFS 79% vs 20% |
| PALLAS 2025 | HR+,420例 | Signatera Genome | 5年DRFI 93% vs 28% |
| cTRAK-TN 2023 | TNBC,208例 | ddPCR | 干预组72%已有转移,0%清除 |
| ZEST 2025 | TNBC/BRCA+,2746例 | Signatera Exome | 提前终止,49%已有转移,HR=0.64 |
| DARE 2025 | HR+,585例 | Signatera Exome | 清除率56.3% vs 25%,36月RFS 99% |
| LEADER 2025/2026 | HR+,161例 | Signatera Exome | 清除者中位DRFS 18.6vs5.4个月 |
表4 正在进行的ctDNA指导临床试验
| 研究 | 设计(n) | 人群 | 干预 | 主要终点 |
|---|---|---|---|---|
| ASPRIA | II期单臂(40) | TNBC残余,MRD+ | SG+atezolizumab | 18周ctDNA清除 |
| KAN-HER2 | II期单臂(15) | ERBB2+残余,MRD+ | Neratinib+T-DM1 | 12周ctDNA清除 |
| Safe-De | II期单臂(400) | I期TNBC/ERBB2+ | MRD-省略化疗 | iDFS/DRFS |
| SIGNAL-ER 202 | II期单臂(725) | 高危HR+/ERBB2- | MRD+→CDK4/6i+ET | iDFS |
| DARE | II期随机(100) | 高危HR+ | Fulvestrant+palbociclib vs ET | RFS |
| LEADER | II期单臂(30) | 高危HR+ | Ribociclib+ET | 12月ctDNA清除 |
| TRAK-ER | II期随机(132) | 高危HR+ | Palbociclib+fulvestrant vs ET | RFS |
| TREAT-ctDNA | III期随机(220) | 高危HR+ | Elacestrant vs ET | 无转移生存 |
| SURVIVE | III期随机(3500) | 中高危乳腺癌 | 液体活检vs标准随访 | OS |
结论与展望
ctDNA MRD检测在早期乳腺癌中的应用仍处于研究阶段,但积累的证据表明它可能通过细化风险分层、监测治疗反应和在临床复发前检测分子复发来补充标准治疗。在新辅助治疗中,ctDNA清除与各亚型长期预后及TNBC的pCR相关,支持ctDNA指导的升级或降级试验。术后MRD阳性可识别高复发风险人群,是治疗升级试验的合理靶点。随访中分子复发早期检测的潜力受高筛查失败率、不确定的领先时间获益等制约。液体活检带来额外费用和潜在自付费用,阳性结果可能导致额外检查、患者焦虑和潜在不必要的治疗暴露。在临床效用得到证实前,ctDNA MRD检测应限于前瞻性注册研究和设计良好的临床试验,并基于阳性或阴性结果制定明确的预设干预方案。
Schlam I, Tolaney SM, Lin NU, et al. Circulating Tumor DNA in Early Breast Cancer: A Review. JAMA Oncol. 2026. doi:10.1001/jamaoncol.2026.1465
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