非小细胞肺癌围手术期的下个热点MRD [复制链接]

医院吴一龙教授团队和吉因加合作开展的大型肺癌MRD前瞻性研究成果“LongitudinalUndetectableMolecularResidualDiseaseDefinesPotentiallyCuredPopulationinLocalizedNon–SmallCellLungCancer”[1]，荣登国际顶级期刊CancerDiscovery杂志（IF：39.）,该研究结果的公布再次让“MRD在肺癌术后治疗中应用”成为热议话题。今天我们就看看该文章的主要内容：

介绍

为了提高局部非小细胞肺癌（NSCLC）根治性切除术后的治愈率，近几十年来不断努力改进辅助治疗模式。常规辅助化疗和放疗是主要方法，但生存获益有限。令人鼓舞的是，如ADAURA和IMpower试验所报告的那样，自从引入EGFRTKI和免疫检查点抑制剂(ICI)以来，已经取得了重大进展。然而，简单的一刀切策略和长期的治疗期会导致不必要的*副作用和相当大一部分患者的心理负担。因此，在这种情况下，准确预测患者的疾病复发风险是一项关键挑战。

最近，已经开发了几种技术用于检测NSCLC中的分子残留病灶(MRD)，主要是通过跟踪游离DNA(cfDNA)中的超低频体细胞肿瘤突变。现在人们普遍认识到，可检测到MRD的患者比未检测到MRD的患者预后更差。然而，仍有几个重要问题有待回答。首先，目前更多的注意力集中在阳性MRD信号上，这意味着癌症持续存在或疾病进展。然而，理论上，MRD阴性信号也具有重要的临床意义。因此，纵向检测不到MRD患者的长期临床结果是什么？第二，MRD在NSCLC辅助治疗中的预测作用有多大？第三，nonsheddingtumor的存在在多大程度上影响NSCLC的MRD监测？最后，MRD在NSCLC中应用的潜在局限性是什么，还有哪些障碍需要克服？因此，开展了这项前瞻性、非介入性、观察性研究，以阐明MRD监测在I至IIIA期NSCLC患者明确手术切除后的作用。

研究结果：

1.基线特征

从名I至III期NSCLC患者中成功分析了份术前血样、份肿瘤组织和份术后血样。所有患者均患有经手术病理证实的腺癌(n=,77.8%)、鳞状细胞癌(n=33,12.6%)或其他(n=25,9.6%)，其中名患者(39.8%)为IA期59名患者（22.6%）为IB期，53名患者（20.3%）为II期，45名患者（17.2%）为III期。患者的中位年龄为62岁（范围:27-84），37.2%（n=97）的患者有吸烟史。66例（25.3%）患者接受了围手术期治疗，其中化疗占40.9%（n=27），靶向治疗占45.5%（n=30），ICIs或ICI联合化疗占13.6%

左：名患者基线特征；右:每个临床问题亚组分析患者流程图

Q1:Nonsheddingtumor的存在

考虑到肿瘤的存在，手术前的ctDNA检测可用于评估每个个体的肿瘤DNA脱落情况。所有入组患者均成功进行了术前ctDNA检测；然而，其中只有36.4%(n=95)为阳性，术前ctDNA阳性率在IA期为21.2%，在IB期为32.2%，在II期为60.4%，在III期病例中为48.9%。通过多变量分析，只有SUVmax和病理类型与ctDNA的存在相关（Fig1）。虽然术前检出率低下可能与上述因素对肿瘤DNA脱落能力的影响有关，但也可能归因于检测的灵敏度不足。为了进一步阐明检测性能和肿瘤的不脱落，研究将ctDNA结果与来自另外11名I期疾病患者的外周血和残余血液（术中立即通过切除肺叶的肺静脉残端在Streck管中采集5至10mL血液）的结果进行了比较，两项ctDNA检测均显示%的一致性（Fig2）。这表明确实存在对低频突变的敏感性不足。这意味着一定程度的肿瘤不脱落。

Fig1Fig2

Q2:无法检测到的MRD定义了潜在治愈的人群(PPV,NPV)

先来看下ctDNA采集的时间点（Fig3）：

Preoperation:术前血样采集至手术前3天;

Landmark:对于未接受辅助治疗的患者，标志性时间点（landmarktimepoint）定义为术后1个月（±7天）;对于接受辅助化疗的患者，辅助治疗前，标志性时间点（landmarktimepoint）定义为最后一个化疗周期后1个月（±7天）;对于接受辅助长期EGFRTKI或ICI的患者，标志性时间点（landmarktimepoint）定义为手术后和辅助治疗前1个月（±14天）;辅助前时间点（preadjuvanttimepoint）定义为术后至少1周;

Longitudinal:纵向时间点(Longitudinaltimepoints)定义为自landmark检测后每3至6个月;

Surveillance:监测时间点(surveillancetimepoint)定义为临床复发后6个月内。由于影像学随访和血样采集是在同一时期前瞻性进行的，因此监测时间点可能是临床复发的同一天。

Fig3

截至年12月31日，共有例术后血样成功检测MRD（平均每位患者2.5次,范围1-6次),中位随访时间19.7m。因随访时间不足部分患者被排除，最终根据预定义时间点分析，标志性时间点n=，纵向时间点n=，监测时间点n=44。

在标志性时间点分析中，名患者(91.4%)MRD未检测到；其中Ⅰ期占65.6%，Ⅱ期占18.8%，Ⅲ期占15.6%，其中大部分（n=）保持无病状态，阴性预测值（NPV）为86.6%。相反，在可检测到标志性MRD的21例患者中，17例复发，阳性预测值（PPV）为81.0%。此外，当整合纵向时间点时，NPV和PPV分别进一步增加到96.8%和89.1%（Fig4-A）。换言之，96.8%的纵向未检测到MRD的患者在最后一次随访时仍然无病（其中70.1%处于I期，17.4%处于II期，12.5%处于III期）。纵向MRD检测的NPV在不同分期保持极高水平：I期为98.5%；II期为88.9%；III期为%（Fig4-B）。因此，在标志性时间点或纵向时间点未检测到MRD的患者比可检测到MRD的患者具有更好的DFS(Fig4-CandD)。值得注意的是，与具有标志性时间点检测相比，纵向未检测到的MRD患者的生存曲线接近完美，与治愈人群理想对应；并且不受临床分期的影响（Fig4-E）。87.2%的患者在影像学进展之前检测到MRD，中位时间为3.4个月（Fig4-F）。

为了进一步阐明MRD监测过程中的时间动态模式，分析疾病复发风险较高的II/III期患者的MRD或复发事件的发生时间（Fig4-G）。可以看出检测到MRD的高峰时间范围是术后12至18个月（n=8/18，44.4%）。在这85名患者中，可检测到的MRD或疾病复发的风险率曲线在18个月时达到峰值。因此，当患者维持未检测到的MRD超过18个月时，发生可检测到的MRD或复发的风险逐步降低（Fig4-H）。

Fig4

Q3:敏感性

截至年12月31日，47名患者（18.0%）确认复发。从标志性时间点开始，灵敏度为36.2%（95%CI，21.9%–50.4%）；整合纵向时间点将灵敏度提高到87.2%（95%CI，77.3%–97.1%）。监测时间点的敏感性为86.4%（95%CI，75.8%–96.9%）。

每个复发患者的围手术期治疗、手术和连续采血的时间和接受情况如Fig6。值得注意的是，其中6人(12.8%)在整个随访期间检测不到MRD。无法检测到的MRD与复发部位显着相关，因为其中四个只有转移性脑疾病。仅脑转移患者的总体敏感性为20%。

Fig5Fig6

Q4:辅助治疗的预测价值

共有55名患者接受了辅助治疗，包括化疗(n=23)、靶向治疗(n=26)以及联合或不联合化疗的ICI(n=6)。所有这些患者在手术后和辅助治疗前都有额外的MRD时间点（辅助前时间点），其中10人可检测到MRD（18.2%）。我们进一步将这10名患者与其他在标志性时间点可检测到MRD的患者进行了比较。发现辅助治疗可为可检测到MRD的患者带来生存获益（Fig7AandB）。然而，由于样本量有限，这一观察是初步的。相反，45名患者在辅助前时间点检测不到MRD。我们还将这些患者与其他标志性时间点不可检测的MRD患者进行了比较，发现辅助治疗不能改善DFS（Fig7C）。在倾向评分匹配以平衡基线变量后，两组之间进一步证实了类似的结果（FigDandE）。这意味着无法检测到MRD的患者的肿瘤负荷极低，这些患者可能不需要辅助治疗。

进一步分析接受辅助治疗的10名可检测到MRD的患者ctDNA频率的动态变化。其中5人未达到ctDNA清除（未清除组），其中2人经历了暂时性ctDNA清除但随后测试ctDNA阳性（清除然后升高组），其中3人保持ctDNA清除（清除组）。清除组的患者实现了最长的DFS，而其他两组的患者在DFS方面似乎没有差异（Fig7F）。因此，可能表明在单个时间点清除的ctDNA不能完全反映辅助治疗的疗效。

Fig7

讨论

这项前瞻性研究代表了NSCLC中ctDNA-MRD检测的最大样本量，证明了MRD与临床结果之间的极好相关性。特别是，那些纵向检测不到MRD的人可能代表潜在治愈的人群。其次，本研究具体描述了ctDNA在NSCLC中的非脱落脆弱性。第三，我们初步探讨了MRD对辅助治疗的预测价值，这表明辅助治疗对于未检测到MRD的患者没有必要。

总体而言，总体人群中术前ctDNA的检出率为36.4%，相对低于已发表的研究报告[2]。必须考虑几个方面。首先，在本研究中，62.5%的入组患者患有I期疾病。术前ctDNA阳性率在IA期为21.2%，IB期为32.2%，II期为60.4%，III期为48.9%。然而，这些病例中的最大VAF与肿瘤-淋巴结-转移无关。其次，在I期NSCLC患者的独立队列中，其中6人（54.4%）在切除的肺叶残留血液中没有发现阳性ctDNA信号。这意味着一定程度的肿瘤不脱落。更重要的是，术前血液中检测不到的ctDNA似乎不会影响其监测疾病复发的实用性。在总共41例纵向可检测到MRD的复发患者中，14例(34.1%)的术前ctDNA检测呈阴性。相比之下，所有未检测到MRD的复发患者在手术前均显示阳性ctDNA检测（6/6,%）。

MRD在肺癌中具有极好的预后价值，尽管以前的研究包括样本量不足。值得注意的是，在这些研究中，75%到90%的纵向检测不到MRD的患者保持无病状态，这表明他们可能已经治愈。识别和避免对这一潜在治愈人群的过度治疗是一个重要的临床问题。因此，在本研究中强调了MRD检测的NPV。纵向检测不到MRD的患者可以保持极高的无病率（96.8%），这理想地定义了潜在治愈的患者群体。更重要的是，MRD监测的动态变化表明，可检测到的MRD发生的高峰时间段是在手术后12至18个月。因此，超过18个月纵向未检测到MRD的患者可能代表治愈人群。接下来的问题是：对于可检测和不可检测的MRD患者，辅助治疗的效果如何？换言之，能否指导未检测到MRD的患者避免辅助治疗？在一项III期随机试验(IMvigor)中，将阿替利珠单抗辅助治疗与尿路上皮癌手术切除后观察进行比较，只有可检测到MRD的患者才能从阿替利珠单抗辅助治疗中获益（DFS，HR=0.58；95%CI,0.43–0.79)[3]。在本研究中，接受围手术期治疗的IB至III期NSCLC患者比例为42.0%（IB期为13.6%，II期为49.1%，III期为71.1%），这与之前的研究相似[4]。探索性分析似乎反映了MRD在辅助治疗中的潜在预测价值。然而，由于样本量有限和基线特征略有不平衡，很难根据可检测MRD的亚组得出可靠的结论。尽管如此，我们确实观察到在倾向评分匹配后对MRD未检测到的患者进行辅助治疗的重要性。需要进一步的前瞻性临床试验来确认MRD的预测价值。

MRD监测的敏感性在仅脑复发的患者中是有限的。在总共五名仅脑转移的患者中，只有一名患者可检测到MRD（n=1/5,20%）。Garcia-Murillas及其同事在乳腺癌研究中也观察到了类似的结果。ctDNA不太常检测到仅脑转移（n=1/6,17%）。因此，克服MRD监测的血脑屏障值得进一步研究。由于脑脊液(CSF)已被证明是一种与外周血相当或优于外周血的检测介质，用于检测中枢神经系统原发性或转移性肿瘤，因此对CSF进行高深度ctDNA检测可能是值得的，例如尿液中的CAPP-seq技术（uCAPP-seq）[5]，可以准确监测膀胱癌患者在根治性治疗后的复发性疾病。

值得注意的是，在匹配的肿瘤组织中24%的术前cfDNA突变和25.4%的术后cfDNA突变未发现。从这些独特的cfDNA变体中排除假阳性具有挑战性，认为这些突变主要来源于肿瘤。在的生物信息学过滤器管道中，来自白细胞的匹配基因组DNA和公共或内部数据库中变体的频率是两个重要的控制参考。大多数突变在癌症体细胞突变目录（COSMIC）和癌症基因组图谱（TCGA）的数据库中被报告为驱动基因或癌症相关基因。正如之前的研究中所报道的，它们都与克隆造血相关基因（即DNMT3A、TET2和PPM1D）无关。另一方面，ctDNA被认为反映了系统性突变谱。其他研究也报道了从ctDNA中检测到比肿瘤组织更多独特突变的事实。此外，组织局部采样本身不能代表肿瘤的全貌，因为肿瘤内的异质性也可能导致不一致[6]。

本研究存在一定的局限性。首先，随访时间相对较短（中位随访时间为19.7个月）。在我们的研究中，这仅导致47例复发。其次，MRD随访未严格在标志检测后每3至6个月进行一次。然而，本研究以足够的统计功效证实了MRD的预后价值。

总之，在这项前瞻性研究中，证实基于ctDNA的MRD检测对NSCLC患者根治性切除术后的预后价值。强调了未检测到MRD的价值，它可用于定义局部NSCLC中潜在治愈的人群。此外，亚组分析表明，对于未检测到MRD的患者，可能不需要辅助治疗。发现仅脑部复发的病例是NSCLC中MRD监测的主要未解决挑战。

参考

^ZhangJT,LiuSY,GaoW,etal.LongitudinalUndetectableMolecularResidualDiseaseDefinesPotentiallyCuredPopulationinLocalizedNon-SmallCellLungCancer.CancerDiscov.May11:OF1-OF12.

^AbboshC,BirkbakNJ,SwantonC.EarlystageNSCLC-challengestoimplementingctDNA-basedscreeningandMRDdetection.NatRevClinOncol;15:–86.

^PowlesT,AssafZJ,DavarpanahN,BanchereauR,SzabadosBE,YuenKC,etal.ctDNAguidingadjuvantimmunotherapyinurothelialcarcinoma.Nature;:–7.

^ChouaidC,DansonS,AndreasS,SiakpereO,BenjaminL,EhnessR,etal.Adjuvanttreatmentpatternsandout