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2026 ASCO GI | 结直肠癌ctDNA检测技术进展：从技术演变、灵敏度提升到MRD监测的全面解析

02月09日

整理：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

2026年美国临床肿瘤学会胃肠道肿瘤研讨会（ASCO GI）于美国旧金山召开。会议期间，来自约翰霍普金斯大学医学院的Yuxuan Wang博士以“结直肠癌ctDNA检测技术进展”为题，系统阐述了ctDNA检测技术的演进历程、核心突破及其在微小残留病灶（MRD）监测中的应用价值。这一报告聚焦于如何通过技术革新突破检测灵敏度的瓶颈，为结直肠癌患者的术后管理和早期筛查提供更为精准的分子标志物，引发了与会专家的广泛关注。

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ctDNA的生物学特性奠定其临床应用基础

Wang博士首先介绍了ctDNA作为肿瘤标志物的独特优势。基于其实验室及其他研究团队的工作，目前已证实人体几乎任何部位的肿瘤都会将DNA释放入血液循环，而ctDNA的半衰期极短，仅为数分钟至数小时，这与半衰期约一周的蛋白标志物癌胚抗原（CEA）形成鲜明对比。正是这一生物学特性使得ctDNA能够实时反映患者体内的肿瘤负荷，从而为前瞻性地调整患者的治疗策略提供了可能。然而，ctDNA检测面临的核心挑战在于血液中绝大多数游离DNA来源于非肿瘤性白细胞，如何在这些“背景噪音”中检出低频的肿瘤来源DNA片段，恰如在“大海中捞针”。

从数字化PCR到双链测序：检测技术的关键性突破

Wang博士回顾了ctDNA检测技术的发展历程。约二三十年前，有学者开创性地提出了数字化PCR的概念，其核心思想是不仅检测突变DNA的存在，更要精确计数突变DNA分子的数量。这一理念催生了包括基于流式细胞术的BEAMing技术在内的多种检测平台。早期研究已应用该技术证实ctDNA是结直肠癌患者的预后标志物：术后ctDNA不可检出的患者复发风险显著低于ctDNA阳性患者，且ctDNA的预后判断价值明显优于CEA。

随着二代测序技术的发展，研究者能够为每个DNA分子添加独特的分子条形码，从而实现更精确的定量分析，检测下限随之降低。Wang博士团队将该技术应用于II期和III期结肠癌患者，大规模研究一致表明术后ctDNA不可检出的患者复发风险显著降低，且这一结论独立于传统临床病理分期标准，提示ctDNA可能优于常规临床病理指标作为预后评估工具。

当前最先进的ctDNA检测技术采用双链测序策略，该技术实现了错误率的指数级下降。Wang博士展示了一项验证实验：将已知浓度的TP53突变DNA掺入血液样本中，在不使用双链测序的情况下可见大量假阳性突变信号，而引入双链测序后，除预期突变外的所有背景信号均被消除。借助这一技术，检测下限可达约千万分之一。Wang博士指出，按照正常人的血浆循环体积计算，这意味着理论检测下限已低于1个突变分子，即当前的技术瓶颈已不再是检测方法本身，而是可采集的血浆样本量。

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高灵敏度检测的临床意义：把握早期干预的关键窗口

Wang博士从分子生物学角度阐释了追求高灵敏度检测的临床意义。肿瘤呈指数增长，手术可使肿瘤负荷急剧下降，但若存在微小残留病灶，肿瘤细胞将逐渐增殖。若能以高灵敏度技术在残留病灶负荷极低、尚处于缓慢上升期时即检出阳性信号，此时肿瘤细胞数量少、耐药突变发生概率低，任何治疗手段的有效率都将更高。相反，若采用灵敏度较低的技术，检出阳性时病灶负荷已较高，此时出现耐药克隆的可能性增加，治愈机会相应降低。若完全缺乏早期检测手段，患者以广泛转移性疾病就诊时，疾病控制将极为困难。因此，疾病负荷较低时的早期检测窗口至关重要。

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个性化panel扩展突变追踪数量显著提升检测性能

如何进一步提高检测灵敏度？Wang博士介绍了其团队在DYNAMIC-II研究中针对II期结肠癌患者的探索。研究思路是增加每例患者检测的突变位点数量。然而，若技术本身存在背景噪音，追踪更多位点反而会累加背景信号，因此必须依赖双链测序等近乎零错误率的技术作为前提。

研究采用了两种tumor-informed panel策略：一种基于靶向测序，涵盖结直肠癌中15个常见突变基因，每例患者平均可检出约3个驱动突变；另一种基于全基因组或全外显子测序，检测范围扩展至整个基因组或全部编码区，每例患者平均可追踪约29个突变，数量提升约10倍。结果显示，灵敏度从57.1%提升至85.5%，特异度同样有所提高。Wang博士解释，特异度提升的原因在于突变位点数量增加后，可以选择背景噪音最低的位点进行追踪，而不必局限于驱动突变，从而实现了更优的检测性能。相应地，阳性预测值和阴性预测值也随之提升。

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研究团队进一步将该方法应用于术后ctDNA阳性并接受辅助化疗的肠癌患者，在化疗结束后4至6周采集单一时间点的血液样本进行检测。结果表明，化疗后ctDNA转阴的患者预后良好，32例中仅1例复发，且复发发生在第4年；相比之下，化疗后ctDNA仍可检出的6例患者均在3年内复发。

tumor-agnostic策略的探索：从早期血浆推断个性化panel

并非所有情况都能获取原发肿瘤组织，此时需采用tumor-agnostic策略。Wang博士指出，tumor-informed策略可为每例患者定制个性化panel，灵敏度和特异度均较高，类似于“根据指纹寻找嫌疑人”；而tumor-agnostic策略则如同“仅凭特征在人群中筛查”，灵敏度相对较低，但无需等待原发肿瘤测序，可即时应用。

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研究团队在ARIC研究中尝试了一种创新思路：能否在没有原发肿瘤的情况下实现tumor-informed策略的优势？该研究利用了一组心血管疾病评估项目中保存的历史血浆样本，样本采集于40余年前，且每例患者均有距指标时间点数月至约3年的连续血浆。研究选取了26例在指标时间点后约6个月内确诊癌症的患者作为病例组，并设有对照。

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首先，研究团队以靶向panel检测指标时间点血浆，26例中8例呈阳性，揭盲后这8例均确诊为癌症，特异度达100%。其中4例为结直肠癌，分期涵盖I期、II期和III期，均在血浆采集后4个月内确诊。

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更具开创性的是，研究团队对指标时间点血浆进行深度全基因组测序，以配对白细胞DNA排除胚系突变和克隆性造血干扰，据此设计包含最多96个突变位点的个性化panel，再将该panel应用于同一患者3年前采集的极早期血浆。这一设想颇为大胆——能否在临床诊断前3年检出ctDNA？结果出乎意料：6例可检测患者中，4例在诊断前3年的血浆中即已检出ctDNA，其中1例为I期结肠癌。比较两个时间点的突变等位基因频率（MAF），诊断前数月的血浆MAF显著高于3年前，符合肿瘤逐渐增殖的预期。Wang博士据此得出结论：ctDNA在临床诊断前3年即可被检出，但所需的检测灵敏度约为诊断前数月所需灵敏度的50倍。

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