一文总结 | ctDNA在结直肠癌诊疗中的临床应用（上）

导读

无细胞DNA（cfDNA），定义为于体液中发现的核酸链式遗传片段。对于恶性肿瘤患者，其一定比例的cfDNA来源于癌症细胞，被称为循环肿瘤DNA（ctDNA）。ctDNA已经成为肿瘤临床诊疗特别是结直肠癌（CRC）诊疗及预后预测的重要临床工具，与现行的癌胚抗原等标准生物标志物相比，ctDNA的半衰期仅为2小时¹⁻²，这赋予了ctDNA动态反映肿瘤负荷的独特优势。这种较短的半衰期，以及ctDNA优越的敏感性和特异性，使ctDNA的潜在临床用途远远超出了传统标志物。2022年ASCO年会中的DYNAMIC等重磅研究均提示ctDNA在CRC中大有可为。近日，The Lancet Gastroenterology & Hepatology（IF：35.7）针对ctDNA在CRC中的应用发表了一项大型综述³，医脉通编辑将文章整理为上下两篇，其中上篇将主要介绍ctDNA在可根治性CRC中的临床应用。

I-III期CRC

ctDNA在早期CRC中的主要应用之一是检测分子残留疾病（MRD）。MRD通常指根治性手术后残留的远处隐匿性肿瘤，其肿瘤体积小于放射学检测的最低限度，但可通过分子技术进行测量。2008年，一项纳入18例术后CRC肝转移患者的研究首次探索了ctDNA在MRD检测中的应用，结果显示，16例术后ctDNA呈阳性的患者中，15例（94%）发生复发，而术后ctDNA呈阴性的2例患者未见复发²。由于ctDNA的主要来源是原发性肿瘤，因此通常情况下CRC患者的术前ctDNA呈阳性结果，相较之下，仅有极少数的患者仍保持术后ctDNA阳性的状态，且数据提示术后ctDNA阳性与复发风险高度相关，而与术前ctDNA结果无关⁴⁻⁵。另有部分研究提示，ctDNA不仅可以作为术后预后生物标志物，同时系列ctDNA分析也有望成为辅助治疗的疗效预测生物标志物。

一项观察性研究探索了ctDNA检测在230例术后II期患者中的应用，结果提示，ctDNA阳性与患者无复发生存率（RFS）的降低显著相关，ctDNA阳性患者的预计3年RFS率为0%，而未接受辅助化疗的ctDNA阴性患者则为90%（HR=18，95%CI：8-40；p<0.001）⁶。另一项观察性研究指出，与辅助化疗后ctDNA呈阴性的CRC患者相比，辅助化疗后ctDNA阳性患者的3年RFS率更低（30% vs. 77%；HR=6.8，95%CI：11.0-157.0；p＜0.001）⁷。对共纳入485例II–III期CRC患者的三项队列研究所进行的汇总分析发现，术后ctDNA检测呈阳性的患者，其5年RFS率显著低于阴性患者（38.6% vs. 85.5%；HR=7.56，95%CI：4.85-11.79；p＜0.001），两者的5年总生存（OS）率同样存在显著差异（64.6% vs. 89.4%；HR=3.77，95%CI：1.96-7.25；p＜0.001）⁸。

大型观察性GALAXY试验共纳入315例II期CRC患者和397例III期CRC患者，对患者术后ctDNA的分析提示，阳性患者的18个月无病生存（DFS）率显著低于阴性患者，无论肿瘤分期为II期（34.7% vs. 94.0%；HR=18.0，95%CI：8.7-35.0；p＜0.0001）还是III期（49.0% vs. 92.4%；HR=9.6，95%CI：5.8-16.0；p＜0.0001）。此外，术后4周ctDNA阳性是最重要的复发风险升高相关独立预后因素（HR=10.82，95%CI：7.07-16.60；p＜0.001）⁵。

在2022年ASCO年会中，DYNAMIC研究被选为年会重磅摘要（LBA100），该研究是首项评估ctDNA指导II期结肠癌患者使用辅助化疗的随机对照试验。研究共纳入455例患者，所有患者随机（2:1）分配进入试验组或对照组，试验组中ctDNA阳性的患者接受化疗干预，而阴性患者则仅行观察，对照组患者则接受标准辅助治疗。结果显示，试验组接受化疗的比例显著低于对照组（15.3% vs. 27.9%，OR=2.14；P=0.002），而试验组与对照组的2年无复发生存率接近（93.5% vs 92.4%）。这提示，ctDNA引导的辅助治疗可以在保障治愈率的前提下规避无效化疗，该研究同步发表于 New England Journal of Medicine，得到了广泛的关注与认可⁹。

局部进展期CRC

对于局部进展期CRC患者，全程新辅助治疗（术前行全身化疗和放化疗）等治疗手段已经显著改善了患者的生存预后和生活质量。对于经新辅助治疗实现临床完全缓解（cCR）的患者，“观察等待”这一器官保留策略得到了越来越多的应用。然而目前尚无可靠的生物标志物可为这一选择提供支持，ctDNA或许是改变这一现状的工具之一。

目前大部分ctDNA的应用数据来自于观察性研究，迄今为止最大的系列研究共纳入159例局部进展期CRC患者，结果显示，在长程新辅助放化疗完成后和手术完成后，ctDNA呈阳性的患者，其3年RFS率均显著低于阴性患者。新辅助放化疗后ctDNA阴性患者的病理完全缓解率（pCR）在数值上高于阳性患者（21% vs. 8%，p=0.46），此外作为复发预测因素，术后ctDNA检测独立于常规临床病理危险因素⁴。

另一项研究GEMCAD 1402试验纳入72例接受全程新辅助治疗的局部进展期CRC患者，52个基线样本中ctDNA的阳性率为83%，45个新辅助治疗后样本中ctDNA的阳性率为16%。分析显示，全程新辅助治疗后但手术前ctDNA阳性与复发风险增加（HR=4.0，95%CI：1.0-16.2；p=0.033）和OS降低（HR=23.0，95%CI：2.4-212.0；p<0.0001）相关¹⁰。总体而言，这些数据表明，新辅助放化疗或全程新辅助治疗后ctDNA阴性是肿瘤复发的积极预后生物标志物，这提示ctDNA在不适宜接受器官保留策略的患者筛选中存在潜在应用价值。

另外，新辅助免疫治疗已逐步应用于局部进展期CRC。一项纳入27例CRC患者的研究提示，在接受新辅助帕博利珠单抗治疗的14例错配修复缺陷/高度微卫星不稳定（dMMR/MSI-H）患者中，11例（79%）患者实现病理完全缓解（pCR）。在19例接受基线和治疗后3周系列ctDNA评估的患者中，15例的系列ctDNA测量值下降，其他4例ctDNA测量值增加或稳定的患者中，3例出现进展¹¹。这表明早期系列ctDNA评估或可为免疫治疗耐药患者的识别提供助力。

可根治性伴肝转移CRC

对于仅存在肝转移灶的CRC患者，部分患者可直接接受根治性手术，也可在新辅助治疗缓解疾病后行根治性手术。然而对于此类患者，无论是否给予新辅助治疗，术后辅助化疗的疗效均未确定。

一项研究对ctDNA在可切除CRC肝转移患者中的应用进行了探索，该研究共纳入54例可切除CRC肝转移患者的系列样本，其中23例患者接受了新辅助化疗，42例接受了辅助化疗，16例同时接受了两种治疗。对样本进行的ctDNA分析显示，新辅助化疗可显著降低ctDNA突变等位基因的比例，但新辅助治疗期间ctDNA的清除与RFS的提高无关。术后ctDNA阳性患者的RFS（HR=6.3，95%CI：2.6-15.2；p＜0.001）和OS（HR=4.2，95%CI：1.5-11.8；p＜001）均显著劣于阴性患者。11例患者术后可检测到ctDNA且可以获得其辅助化疗后的组织样本，其中辅助化疗后ctDNA阴性患者的5年RFS优于ctDNA持续阳性的患者（66.7%vs 0.0%；HR 7.87，0.95–63.70；p=0.056）¹²。

另一项前瞻性辅助研究Prodige-14试验显示，对于接受一线三药或双药化疗联合靶向治疗的潜在可切除的CRC肝转移患者，术前治疗4周后，ctDNA阴性患者与阳性患者相比，R0/R1切除率更高（85% vs. 36%；p=0.01），但ctDNA的清除与生存率的显著提高无关¹³。

小结

对于可根治性CRC，已有强有力的证据支持ctDNA在MRD检测、辅助治疗疗效监测以及RFS、OS预后预测方面的应用。针对此类患者，ctDNA阳性患者的治疗升级（做加法）和阴性患者的治疗降级（做减法）正逐渐成为精准治疗时代的新探索热点，ctDNA极有可能改变可根治性CRC的治疗框架，从而实现更高层次的个性化治疗。