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循环游离DNA在结直肠癌中的多种作用

2017年01月06日

整理：月下荷花

来源：肿瘤资讯

精准治疗要求对影响肿瘤生物学行为的基因变化有明确认识，因此，循环游离DNA由于其易获取性、与肿瘤变化的良好相关性成为最有前景的检测指标。本文将着重介绍循环游离DNA在结直肠癌中的多种作用。

结直肠癌（CRC）是最常见肿瘤，20%新诊断的CRC存在转移，10%的局部CRC和30%区域性CRC会复发，推测这些患者存在隐藏转移。因此尽早诊断才有机会治愈性干预，但进行有效的预测和预后标志是关键。

希腊Matikas教授在World J Gastrointest Oncol杂志发文就循环中游离DNA（cfDNA）在CRC中的预测和预后作用作了全面阐述。

循环cfDNA

cfDNA 可能源于正常或肿瘤细胞，健康人群也可检测到，良性病变时水平增加。cfDNA可由坏死和凋亡细胞被动释放，与肿瘤生长动力学和抗肿瘤治疗有关；cfDNA还可由肿瘤细胞主动释放，促进远处细胞转化；CTCs、微转移灶和肿瘤原发灶均可能与cfDNA有关。

cfDNA的鉴定检测标准化存在几个技术壁垒：

（1）低浓度、高度片段化DNA使鉴别、扩增和定量很困难；

（2）现有DNA抽提技术无法增加产出且预分析标本和存储也可能影响结果；

（3）技术手段很多但结果缺少可比性。不过大量文献表明cfDNA检测极具前景，技术的进步有望更好的进行DNA检测，并可根据原发肿瘤的畸变情况确定cfDNA来源。

结直肠癌早诊断

筛查可明确减低CRC 死亡率，结肠镜是优选技术，不过价贵且具侵袭性，如何采用微创方法富集高危发生CRC的个体进行结肠镜检查就成为研究热点。

如液体活检（属微创检查），能多次进行，能描绘疾病整个过程的分子变化，能克服活检标本的偏倚和异质性。液体活检包括的标志有蛋白类（CEA）、细胞类（CTC）、核酸类（循环中游离DNA，cfDNA）和小RNAs。

大量研究评估了几个分子事件用于筛查的有效性，如KRAS、APC、TP53、MMR突变、DNA甲基化和miRNA，不过敏感性和特异性变化很大。

血浆cfDNA的早期结果很有前景，便潜血阳性高危人群的检查中证实cfDNA定量能预测CRC，但对癌前病变无预测作用，表明cfDNA对CRC的传统筛查模式有补充作用。

该研究同时发现血浆中KRAS突变只有3%，组织中45%，而且KRAS突变在炎症性肠病中也可检测到，因此结果解释比较困难。总之实施cfDNA筛查的阻碍主要与对癌前病变识别的低敏感性和可能存在过诊断有关。

监测微小残留病变

根治性手术后50%的III期和20%的II期患者不行辅助化疗会出现复发，可能源于隐匿的微转移。III期患者获益于FOLFOX或XELOX 的联合化疗，但II期患者治疗仍有争议，临床指南推荐根据临床病理风险因素筛选患者辅助化疗。现有研究显示分子标志也具有预后和预测作用，cfDNA的预后和预测作用正在评估中。

Reinert研究显示血浆cfDNA预测手术后复发的敏感性和特异性接近100%，较传统方法提前10个月，II期CRC患者治愈性手术后检测到cfDNA者复发率更高。不过cfDNA监测中选择什么突变标志仍有待解决。

Sato研究了50个基因的术前术后cfDNA水平，只有血浆DNA频度超过0.1%时才有临床意义，cfDNA对早期诊断肝转移切除后的复发有帮助。

预测治疗反应

研究证实西妥昔单抗、帕尼单抗只在特殊的mCRC亚型中有效是精准医疗的标志， KRAS外显子2突变发生于40%-45%的CRC患者，此时西妥昔单抗和帕尼单抗耐药。17%的患者存在KRAS外显子3和4的不常见突变以及NRAS外显子2、3、4突变，也与EGFR单抗耐药有关。

此外MAPK的下游BRAF突变也有预后作用，但是否具有预测EGFR单抗的作用仍有待深入研究。

CRC原发肿瘤和转移灶间突变状态吻合率很高，只有10%左右KRAS野生型（WT）原发肿瘤的转移灶存在KRAS突变，反之亦然。研究显示，定量分析cfDNA中的活化突变与原发肿瘤中的突变状态密切相关。

总之检测mCRC中预测性的分子标志可以用来显示原发肿瘤状态，尤其当原发肿瘤标本无法获取时。

监测治疗反应

检测血浆中已知的突变可用于正在治疗mCRC的监测，数据显示cfDNA水平与肿瘤负荷和治疗反应明显相关，不久的将来可能作为图像监测的补充手段。有研究已建立了肿瘤负荷、cfDNA和循环中特异性突变的相关性，高水平的cfDNA能预测疾病控制率，与CT影像的吻合率也很高。

虽然cfDNA和它的变化在临床上的应用前景看好，但有二件事情应注意：

（1）良性情况如感染也可能导致cfDNA增高；

（2）无论肿瘤负荷如何，肿瘤基因组的进化可能导致cfDNA水平的改变。

因此除非检测cfDNA的方法的特异性和敏感性都很好，否则必需谨慎评估cfDNA水平与治疗反应间的关系。

耐药监测

抗EGFR治疗耐药机制分为三类：

（1）损坏EGFR单抗与EGFR结合位点，可由点突变S492R引起；

（2）活化下游激酶，绕过EGFR抑制；

（3）活化平行的旁路途径，10%-15%患者有磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸3-激酶酶促亚单位α外显子20突变，18%患者有PTEN突变，二者皆导致PI3K/AKT/mTOR活化。

上述改变经常与共它耐药机制共存，无法明确其单独作用。与继发耐药可能有关的机制还包括HER2扩增、IGF-1R活化以及MET扩增。

因治疗压力选择，CRC的时空异质性明显，兼之相互交叉、共享的下游途径和旁路信号，使得耐药克隆出现，在疾病进展前识别这些分子机制可能会更好的干预治疗，改善结果。

cfDNA中获得性耐药研究最多的是KRAS突变，结果显示抗EGFR治疗患者既可出现KRAS突变，也可发生MAPK途径活化，血浆中出现可检测的KRAS突变先于影像学进展。抗EGFR治疗下，还可检测到其它耐药突变，如EGFR突变和MET扩增，其重要性需要进一步研究。

无细胞DNA是预后标志

目前mCRC的生存预测主要依赖临床病理特征，需要更客观的标志优化风险分层指导治疗。cfDNA特征的预后能力已有研究，其水平确实与mCRC生存相关，二线治疗时cfDNA增高时PFS和OS缩短，甲基化cfDNA水平也是OS的独立预测因素。

讨论

液体活检最有可能提供疾病的实时监控，但对cfDNA和CTCs有效性缺乏更多的研究，也未建立标准化方法，故无推荐哪种标志更有意义，研究显示它们可互相补充。例如CTCs能确定疾病的异质性，其表型和基因型特征可帮助制定治疗计划、明确是否耐药，不过CRC捕获和富集技术仍有很大缺陷。

cfDNA却显示了其优势：抽提更容易，研究显示其质量和数量可代表肿瘤总负荷和突变负荷以及异质性，因此可作为预后标志长期随访。不过无法标准化是其广泛应用的障碍，而且cfDNA不能提供RNA和蛋白信息，但其敏感性优于CTCs，因此二者联合应用可能更有前景。

不久的将来连续cfDNA检测会成为临床实践的重要组成，其预后作用可能会参与新的分期，其预测能力可能会影响治疗决定，它可能使患者免受无效治疗。

结语

cfDNA 在CRC中的作用已现端倪，不过需要更多研究证实，为临床动态评估疾病的复杂变化提供佐证。

责任编辑：肿瘤资讯-熊熊兔