JAMA Oncology：ctDNA甲基化检测实现复发风险预测

4月20日，JAMA Oncology在线发表了一项由中国学者牵头发起的临床研究：Early Detection of Molecular Residual Disease and Risk Stratification for Stage I to III Colorectal Cancer via Circulating Tumor DNA Methylation。该研究历时4年，是首个成功证实通过循环肿瘤DNA（ctDNA）甲基化分析可实现I-III期肠癌患者根治术后风险分层、化疗监测和早期复发监测，从而改变肠癌患者术后管理的大样本量前瞻性多中心的临床试验，具体内容就和小编一起来看看吧。

结直肠癌（CRC）是全球癌症相关死亡的第二大常见原因。5年生存率仍低至60%，患者生存率低的部分原因是治愈性治疗后，癌症复发率相对较高。III期或高危II期患者常规接受切除术后的辅助化疗。III期CRC患者可从辅助化疗中获益已达成共识且证据充分，但II期CRC患者接受辅助化疗是否存在获益仍存在争议。因此，尽早对高危患者进行分层，对于如何进行加强治疗与监测决策至关重要。随着医疗科技的快速发展，患者血液样本中检测到的ctDNA已被认为是肿瘤发生后疾病进展的有效指标。但现有研究多聚焦基于高通量测序技术（NGS）的ctDNA突变，其流程复杂、周期长、成本较高，普适性略有不足，在癌症患者中普及率相对较低。

循环肿瘤DNA甲基化已被提议作为一系列研究中复发的替代生物标志物。在该研究发布之前，该研究团队已发布一项研究，通过使用6种ctDNA甲基化生物标志物，检测了CRC患者早期复发的可行性。

该研究是一项针对I期至III期CRC患者的前瞻性多中心研究结果。通过使用简化的多重定量聚合酶链反应方法，研究团队分析了术前、术后、辅助化疗期间与辅助化疗后，乃至整个监测过程中（每3个月一次，长达2年）获得的患者血浆样本中的ctDNA甲基化变化，以期进一步验证ctDNA甲基化在I-III期结直肠癌中风险分层、指导治疗决策和早期复发监测等中的临床应用价值。

该研究是于2019年12月12日至2022年2月28日进行的多中心前瞻性纵向队列研究中，从2家医院招募了350例I至III期CRC患者，用于收集手术前后、辅助化疗期间和之后的血样（每3个月一次，最多2年）。通过多基因-ctDNA甲基化-定量聚合酶链反应测定用于检测血浆样品中的ctDNA。

患者基线ctDNA状态

该研究团队设计了一项前瞻性纵向研究以追踪在中国的2家医院治疗期间，CRC患者血液样本中ctDNA甲基化的动态变化。在最初招募的350例患者中，共有299例符合条件的I至III期CRC患者，并完成了全流程的ctDNA甲基化检测。

在研究期间，共有55例患者（18.4%）通过放射学检查确认癌症复发。在具有术前样本的296例患者中，232例（78.4%）对6种ctDNA甲基化标记检测呈现全阳性。研究人员另外对患者基线状态下的血液ctDNA状态进行检测。I、II和III期CRC的检出率分别为65.1%（63例患者中41例）、82.7%（98例患者中81例）和81.5%（135 例患者中110例），显著优于癌胚抗原（CEA）。术前的54例复发患者中51例（94.4%）为ctDNA阳性，而242例未复发患者中61例（25.2%）为ctDNA阴性。值得关注的是，在术前ctDNA阴性的64例患者中，只有3例（4.7%）患者复发，61例（95.3%）未出现复发。

术后第1个月的ctDNA状态对患者复发的检测

研究人员评估了术后1月采集的血液样本中ctDNA甲基化状态。在有可用血浆样本的255例患者中，59例（23.1%）患者ctDNA阳性。分析表明，术后1月ctDNA甲基化阳性患者的复发风险显著高于ctDNA阴性患者。ctDNA预测肿瘤复发的灵敏度达到78%，显著优于癌胚抗原（CEA）预测效果。特别是对于术前CEA阴性的患者（占比66%），以往缺乏有效的监测指标，术后ctDNA对CEA阴性人群的预测和监测价值更高，阳性患者复发风险是阴性患者的35.2倍。为了确定单个甲基化标志物与复发的相关性，研究人员分别调查了6个标志物检测复发的灵敏度及贡献率，进而证实这些标记物结合在一起比单独标记物能够捕获更全面的肿瘤复发谱（图1）。

与复发风险相关的纵向ctDNA

为了研究连续ctDNA检测在肿瘤复发监测中的作用，研究人员确定了每个患者ctDNA阳性的时间过程及其与复发的关系。在217例患者中获取了其临床综合治疗（手术+ACT或单纯手术）结束后第一个时间点血浆样本，结果表明，临床综合治疗后ctDNA阳性患者的无复发生存时间显著低于ctDNA阴性患者。ctDNA阳性复发患者的ctDNA阳性检测时间早于经影像检查证实的复发时间，ctDNA检测最多可提前20个月提示肿瘤的复发。值得注意的是，140例患者纵向分析中表现出持续的ctDNA状态。7例ctDNA持续阳性患者中有6例（85.7%）在12个月内复发，而133例ctDNA持续阴性患者中仅有4例（3.0%）复发（图2）。

图1. 术后第1个月ctDNA分析以检测结直肠癌复发

图2. 纵向ctDNA甲基化状态预测肠癌患者复发

该研究成功验证了ctDNA甲基化状态在肠癌患者术后管理中的巨大潜力，预测肿瘤复发的灵敏度显著优于目前临床常规检测的CEA，比影像学检查提前20个月提示肿瘤复发，为ctDNA甲基化状态在肠癌术后监测中的价值提供了重要依据。

该队列研究证明了易于实施的多位点ctDNA甲基化检测方法的稳定性、可重复性以及可靠性，可准确测量整个病程中的ctDNA变化。

研究还发现ctDNA甲基化与肿瘤进展密切相关，可进一步细化风险分层、分子残留病灶（MRD）评估和复发检测。ctDNA状态表示手术前后、辅助化疗期间和之后、监测期间以及最终复发期间肿瘤负荷的变化。该研究结果或可指导术后患者辅助化疗的选择、治疗时间和强度的评估以及预后护理，从而使患者受益最大化，减少过度治疗。

参考文献

Mo S, Ye L, Wang D, et al. Early Detection of Molecular Residual Disease and Risk Stratification for Stage I to III Colorectal Cancer via Circulating Tumor DNA Methylation. JAMA Oncol. Published online April 20, 2023. doi:10.1001/jamaoncol.2023.0425