2019年，和瑞基因与北京大学人民医院胸外科王俊院士团队的合作成果——Perioperative Dynamic Changes in Circulating Tumor DNA in Patients with Lung Cancer (DYNAMIC) 在AACR官方期刊Clinical Cancer Research发表。这是国际第一项精准评估ctDNA围手术期动态变化的前瞻性研究，也是第一项应用ctDNA 监测亚洲人群肺癌术后MRD的研究。该成果一经发表，即被Nature Reviews Clinical Oncology（IF=66.675）列为亮点研究，专门撰文评述其为“给肺癌的术后监测提供了崭新的观点，并可能给临床决策提供帮助”。
本期和瑞基因【大咖·和你谈】栏目邀请到Dynamic研究主要参与专家之一：北京大学人民医院胸外科——陈克终 副教授，请陈副教授分享Dynamic研究背后的故事。
1、Dynamic研究是一项前瞻性研究，研究的初衷是什么？想要解决什么问题？
开展Dynamic研究是在六七年前，实际上这是我们此前一系列研究的延续。早在2013年，我们团队就开展了运用液体活检在肺癌早诊中进行良恶性判断的一些比较创新性研究，是国内非常早采用液体活检进行早期肺癌探索的团队。
2015年，我们在ASCO年会上进行了一个有关肺癌早诊研究的会议发言。在获得这样一个比较不错的成绩后，我们想：在早期肺癌的术后，能不能也通过液体活检进行一些探索？这就是我们做Dynamic研究的初衷。
肺癌术后最关键的问题之一是：部分病人会出现复发。什么样的病人会复发？这是一个非常值得讨论和探索的问题。我们想：是否可以通过液体活检把这些复发的病人筛选出来？因此，在2016年底，我们开启了Dynamic研究的设计和正式执行，希望通过术后的血液监测，区分出术后高危复发的患者。
2、Dynamic研究的设计思路
2016年我们刚开始开展Dynamic研究的时候，那时肺癌领域针对MRD的研究几乎没有，可以说Dynamic研究是一个完全原创性的设计。
现在很多人了解的MRD领域的研究，如TRACERx 研究、CAPP-seq研究，都是在2017年才发表。在2016年，我们开展Dynamic研究时，肺癌领域几乎没有任何参考对象。
肺癌术后最主要的一个问题是什么样的病人会复发，因此我们就想能否通过此前我们在肺癌早诊研究方面所取的成果转化到术后——看ctDNA阳性的患者术后复发的概率是否会跟ctDNA阴性的患者有一个明显的不同。
有了这个思路后，我们又脑洞大开：既然ctDNA可能有一个很好的监测效果，那么它背后的分子机制是什么？它到底有一个怎样的实时监测效果？因此，我们设计了一个围手术期多时间点动态抽血的研究思路。我们不仅在术后MRD监测一个月的时间点采血，还在围术期的其他时间点进行采血，去探索ctDNA的半衰期是多少，如何能够进行实时的动态监测。这两方面也是我们一开始设计这项研究的重要核心点之一。
3、Dynamic研究结果有哪些显著的亮点？
首先，Dynamic研究是中国也是亚洲范围之内第一个进行肺癌术后MRD监测的研究。在全世界范围之内有三个相关研究，如TRACERx 研究是基于欧洲人群的第一项研究；CAPP-seq研究是基于北美人群的第一项研究；在中国的肺癌人群中，Dynamic研究是第一项确立了ctDNA的阳性和阴性可以反映MRD存在的状态，同时反映患者预后情况的一个研究。这项研究非常有提示意义和开创性意义。
第二个亮点就是对围手术期动态波动的探索。在Dynamic研究之前，在实体瘤领域很少有关于循环游离DNA半衰期的探索，既往的文献都说实体瘤的半衰期是两个小时。当时回顾相关的文章发现，只有一篇文章十几年前发表在Nature Medicine杂志上，是美国学者对结肠癌肝转移的一例患者进行的4个时间点的探索，最后的结论是ctDNA的半衰期是两个小时。但那是一例晚期的患者，它不能说明早期患者的波动情况，所以实际上可以说我们没有任何实体瘤的相关研究作为参考。非实体瘤上有两项参考，一是卢煜明教授进行的游离胎儿DNA的探索，还有一个是EB病毒DNA的探索，但这两项研究都不是关于实体瘤的，从这点上来讲，没有一个针对实体瘤围手术期波动的相关探索。Dynamic研究对围手术期的多个时间点进行了突变峰动态波动的计算，最后判断ctDNA在肺癌领域的半衰期是35分钟，这是一个非常具有开创性的结果。
第三，我们探讨了术后哪个时间点进行MRD监测是最好的。因为现实的临床情况是病人住院以后很快就会出院，尤其是现在强调快速康复，所以可能三四天就出院了。传统的MRD检测的时间点是在术后4个月之内，有的是1个月，有的是2个月或者3个月，而这个时间点病人可能已经出院了。我们中国地大物博，很多患者并不居住在手术医院所在的城市，那么在其术后1个月、2个月、3个月的时间点，患者可能已经回到老家，这时候再让患者去进行MRD检测就非常困难了。如果能够在患者住院期间就把这个问题解决，对患者来讲是一个非常有现实意义的办法。因此，我们就探索了术后不同的时间点，包括1天、3天这两个还在住院的时间点，以及术后1个月病人已经出院的时间点，到底哪一个时间点可以反映患者MRD的状态？最后我们的结论显示：术后3天和1个月这两个时间点都可以很好的跟预后关联上。这样我们就得到一个很好的结果，当然不排除有一些病人术后一两天后很快就出院了，但是如果3天的时候患者还在住院，我们给他抽一管血，通过这管血检测ctDNA的结果，就可以判断病人术后复发的状态。这样的话，就可以很早的在病人出院之前得到病人术后高危复发还是低危复发的结论，这是非常有现实意义的，几乎绝大部分手术的患者都可以得到术后复发情况的结果，从而避免了1个月之后病人已经回到当地，无法再做MRD检测的情况。因此，这一点的探索对临床有非常大的帮助。
最后就是，Dynamic研究还涵盖了一部分病人进行了术后的辅助化疗，我们通过多时间点的检测，判断了术后辅助化疗的效果，实际上对临床是有指导意义的。MRD阳性的患者，进行化疗跟不进行化疗是有明显的预后差别的，这一点在我们文章中的补充图中进行了展示。
4、如何看待R0评价和MRD的概念？
R0实际上是手术切除的一个标准，我们认为手术根治性的切除是一个R0的状态，但实际上这是一个很宏观的标准。
事实上，很多的实体瘤在进行R0切除之后，术后预后主要是根据分期来定，既往的分期即使是早期的患者，也有一部分病人会出现复发。以肺癌为例，Ⅰ期的患者平均大概有30%左右，会在术后出现复发，而复发的高峰期是术后一年到两年。这些病人到底为什么会复发？实际上从宏观的R0切除这种标准是完全不能评估的。
所以这就引出了下一个指标，到底用什么样的标志物才能够判断高危复发的风险。这方面近些年有很多的探索，其中能够反映全身肿瘤复发状态的血液MRD监测，我觉得是很有前景的一个指标。
5、Dynamic还做了关于预后的研究，ctDNA MRD阳性患者预后较差，在临床上能否将这一预后指标向预测指标转化？
ctDNA MRD阳性确实可以预测预后，但实际上它的功效可能不止于此。对于预后来讲， ctDNA MRD阳性的患者，如果患者是TKI敏感类的突变，可以通过进行相应的靶向治疗来使病人得到获益。实际上不仅如此，在术前我们也可以通过血液ctDNA的检测来判断患者的预后情况。我们及其他团队有类似的研究显示：术前外周血ctDNA 阳性的患者，整体的预后较差；而术前ctDNA阴性的患者整体预后较好。如果我们在术前就可以获得这样一个判断预后的指标，势必会给我们围手术期的治疗，包括是否进行新辅助治疗、是否手术切除的范围要更大等带来一些提示。所以在将来，术前进行ctDNA的检测可能也是一个趋势。当然这还需要更多的研究数据去支持和证明术前进行MRD判读的问题。其实术前应该称作ctDNA的阳性或者阴性，是不是能够真正的依据这些数据，改变我们围手术期的治疗方案，从而真正使病人得到更好的预后，还需要更多的数据来支持。
6、Dynamic研究的另一个研究成果是ctDNA阳性患者较阴性患者接受辅助治疗会有更多获益。在临床上是否会参考MRD结果进行辅助治疗？对于术后MRD阳性患者，后续如何进行疾病管理？
这是一个很大的问题，也是目前我们最希望解决的一个问题——是不是能够基于MRD阳性跟阴性的结果，改变目前患者的治疗模式？
事实上对术后复发的患者，这些年来我们已经做了很多的探索，包括对组织标本进行基因检测，无论是从全基因组还是从免疫微环境的状态，去判读病人是否术后会复发。从临床因素、病理因素进行一些单因素、多因素的分析，挖掘病人术后高危复发一些分子标志物，但是很难有任何的一个研究能够被更多的研究去验证、去重复，这也是目前临床去筛选术后高危复发标志物所面临的一个重要的问题。
MRD的状态已经被不少的研究进行反复的验证过，所以说它是一个很有希望的标志物。但能否真正基于MRD来改变目前临床的治疗状态，确实还需要很多的探索。尤其是基于MRD状态用药的临床实验的开展，以及头对头的去对比传统基于TNM分期模式下进行用药管理的队列。这两个队列头对头进行比较，如果能够得到基于MRD状态的结果至少不逊于基于传统治疗模式的结果时，我们才能真正的去说，依据MRD状态可以改变目前临床的诊疗模式，也许不是替代，也许是互补。但是至少那个时候MRD能够真正的依据于它的结果，给病人指导性治疗。但是目前更多的还是需要医生跟患者的一个沟通，更多的还是进行一个临床上的参考。
7、为什么会选择和瑞基因参与此次研究？
我们想要开展一项研究，很重要的一点是我们有一个想法，这个想法可能灵光一现或者有些可能实现，有些不能实现。且任何的想法都有一个时效性，很多的团队可能都会想到这样一个思路，如果我们不能很好很快地开展，可能就会错失这样一个机会。所以选择跟哪个团队进行合作，我们非常看中的一点就在于这个团队的执行力好不好？在我们跟和瑞基因沟通了想法以后，和瑞基因在很短的时间内就完成了立案、内部讨论，进而与我们进行了反复的沟通反馈。我们很快就开启了包括临床的注册、伦理的批件、研究方案细节的设计和沟通。拥有高效的执行力，是我们选择和瑞基因第一个重要的点。
第二就是团队的合作与配合。虽然这个研究最终我们分析的是26例病人，但事实上我们筛选了超过200例患者，因为这项研究我们要求术前的 ctDNA阳性才能最终入组，所以这项研究的实际工作量是非常大的，我们筛选了很多病人，但每一个病人的筛选，包括每一个病人的采血、术后的分析都需要一个多人的团队进行配合。和瑞基因在这方面和我们进行了非常好的配合，我们采集样本之后，和瑞基因的技术团队在当天就可以进行样品离心，并进行后续的检测。这样一个高效的配合也是我们选择和瑞基因的重要一点。
第三点就是技术，ctDNA在早期肺癌的敏感性很低，因为早期肺癌的肿瘤负荷很低，很多的技术测不到这种微量的ctDNA，事实上有很多研究也提示检测下限要到0.01%才能确保检测出那些微小的残余，很多的检测机构是不具备这样一个技术的。而和瑞基因的cSMART技术具有高度敏感性和特异性。我们之前也做过一些调研，所以这也是我们选择和瑞基因开展这项研究的一个重要的原因。
8、一款好的MRD检测产品应该具备哪些条件？
这个问题就要放到目前的水平、目前研究的结果来讲。最近有不少关于MRD研究的一些文章的发表，大家都已经注意到，MRD因为早期的肺癌的肿瘤突变负荷很低，释放到血液里的微小病灶残余很少。
首先一点就是要增加检测技术的敏感性，必须要有一个非常高敏感性的技术，但怎样增加敏感性，实际上需要从两方面出发，第一点是单位点检出率的敏感性，同时降低测序错误。
第二点是检测Panel尽量要大、要全。检测Panel覆盖的位点越多，检出的敏感性可能越高，这个数据最主要来源于TRACERx研究的更新。在2017年TRACERx研究检出的数据，是基于一个全外显子检测的结果进行一个单独的个体化Panel设计。TRACERx研究所使用的检测Panel比较小，只有十几个位点，所以检出的阳性率也比较低。而在2020年AACR上，TRACERx研究更新数据的时候，将检测Panel扩大到200个位点，敏感性也大幅度提高，所以目前MRD的检测一定要尽可能的覆盖更多的位点，这样才能保证检出的敏感性。
9、基于MRD，您后续还想做哪些方面的探索？
在早期肺癌液体活检领域，多年来我们一直在王俊院士的领导下开展一系列研究。在去年的肺癌高峰论坛上，我们Dynamic研究也是作为中国最主要的一项研究写入了专家共识当中。我们也在继续进一步探索，术后最主要一个问题是有些患者MRD检测是假阴性，虽然假阳性不太多，但是会出现假阴性，因为术后这种微小病灶残余太少了，所以即使是目前最敏感的技术，也可能是一个假阴性的结果。
所以未来的目标是我们希望尽量的降低这些假阴性的概率，既往基于单核苷酸变异这个维度的检测可能不能完全实现这一目标，今后会考虑结合其他组学进行MRD探索，比如说甲基化的变异、蛋白标志物的变异以及其他的一些分子标志物的变异等进行一个多组学的检测，这可能是增加检出敏感性的一个重要手段。我们也在做这部分研究，希望不久的将来可以跟大家分享这些成果。
Chen K , Zhao H , Shi Y , et al. Perioperative Dynamic Changes in Circulating Tumor DNA in Patients with Lung Cancer (DYNAMIC)[J]. Clinical Cancer Research, 2019, 25(23):7058-7067.
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