ctDNA在早期和局部晚期NSCLC的临床应用

编译：广东省人民医院 广东省肺癌研究所 陈怡妹

ctDNA在早期和局部晚期NSCLC的临床应用

肺癌是全球癌症死亡的主要原因之一，早期和局部晚期的非小细胞肺癌（NSCLC）经手术治疗或放化疗后仍存在高复发风险。现有的对NSCLC患者的复发风险分层仍是欠佳的，需要更精准的生物标记物来指导治疗。目前ctDNA检测已被应用于晚期肺癌患者的临床管理，但越来越多证据表明ctDNA在早期和局部晚期NSCLC患者中具有潜在临床应用价值。

    本文系统综述了ctDNA在早期和局部晚期NSCLC患者中的潜在临床应用，重点探讨了其作为预后标志物和疗效预测因子的价值，并分析了当前研究的局限性与未来临床转化的挑战。

一、ctDNA的生物学特性与检测技术

• 生物学特性
  
  

1、ctDNA通过肿瘤细胞凋亡、坏死或主动分泌进入血液，片段较短（约145bp）,半衰期短（16分钟至2小时），主要通过肝脏清除。

2、ctDNA水平与肿瘤负荷、组织学类型和增殖状态相关。

• 检测策略
  
  

1、肿瘤知情法（Tumor-informed）：基于肿瘤组织测序设计个性化检测，特异性强灵敏度高但耗时长（3-4周）。

2、肿瘤非知情法（Tumor-agnostic）：使用固定基因组合覆盖常见突变，快速但可能漏检或受克隆造血干扰（假阴性和假阳性率高）。

3、新兴技术：整合基因组、甲基化和片段组学特征，结合机器学习提高灵敏度。（LOD可达0.00037%）。

二、早期NSCLC的ctDNA的应用

• 术前ctDNA检测
  
  

21%-72%的患者可在术前检测到ctDNA阳性，且非腺癌患者检出率更高。

1、术前ctDNA阳性与更高复发风险相关（HR 2.4–4.2）。

2、ctDNA的检出率随分期增加（I期13%~III期88%）

3、腺癌患者中ctDNA的预后价值更显著。

    腺癌患者中，术前ctDNA阴性患者的OS显著优于术前ctDNA阳性患者，而在非腺癌患者中未观察到类似结论。

• 新辅助治疗期间ctDNA的应用
  
  

1、ctDNA的清除提示有良好的预后

    新辅助治疗后ctDNA清除（MAF＜0.1%）的患者pCR率更高，有更好的生存改善（如NADIM试验中，ctDNA清除患者5年OS达92%）。

2、ctDNA清除联合pCR和MPR对新辅助患者进行分层，可早期识别出能从强化治疗中获益的患者。

• 术后ctDNA的应用（微小残留病灶（MRD）检测）
  
  

8%-53%患者可在术后检测到ctDNA（MRD阳性）

1、MRD阳性的患者复发风险显著升高（HR 2.9–43.4）且与分期有关。

2、MRD最佳检测时间是术后4周。

3、可识别辅助治疗受益人群

    部分研究显示辅助治疗仅对MRD阳性患者有益。

    探索性分析表明，MRD阴性患者中，免疫治疗仅在PD-L1＞50%的患者中延长DFS，在MRD阳性队列中改善效果与PD-L1表达水平无关。

    辅助免疫治疗或放化疗可使MRD阳性患者的ctDNA清除和延迟MRD阴性患者的疾病进展（ADAURA和Impower010）。

4、仅用MRD结果评估是否需要辅助治疗有失偏颇，还需考虑患者的临床病理特征

    MRD阴性患者的复发通常为局部（淋巴结）或颅内复发，即使使用超灵敏技术也难以检测到，可能与该部位ctDNA的低释放相关。

三、局部晚期不可切NSCLC的ctDNA的应用

1、放化疗后ctDNA阴性患者无进展生存期（PFS）更长（HR 0.18–0.43）。

2、免疫巩固治疗对放化疗后ctDNA阳性患者更有效。（如PACIFIC模式）。

3、ctDNA动态监测可识别高风险人群，进一步分层预后。

    放化疗期间均阴性(（全阴性组）或放化疗早期ctDNA清除（早期清除组）患者的无进展生存期PFS更长于放化疗后期ctDNA转阴（晚期清除组）患者。

四、ctDNA的动态监测价值

1、ctDNA动态监测更敏感。

    对34名手术切除的患者进行MRD动态监测，复发患者中79%在监测期间至少有一次阳性，41%在基线阳性（根治性治疗后首次MRD检测）。

2、 20%-84%的复发患者在影像学进展前出现ctDNA阳性（提前2.8–12.6个月）。

3、   随访期间的任何时间检测到ctDNA阳性提示高复发风险（HR 3.46-37.42）。

4、识别潜在治愈人群。

    ctDNA动态监测持续阴性的患者在中位随访时间19.7个月后仍无复发。

五、未来展望

• 优化ctDNA的检测技术
  
  

1、技术标准化

    已发表研究中的ctDNA检测方法在覆盖面板、灵敏度、抽血时间等方面差异较大，无法比较。需进行技术标准化，统一检测的灵敏度（LOD ≤0.00037%）、时间点（术后4周采血）和生物标志物组合（多组学整合）。

2、提高检测效能

    多组学方法、放射组学和多生物标志物相结合可提高ctDNA的检测效能

    对于低肿瘤分数的问题，未来可开发调节体内ctDNA清除的药物来克服，如使用抑制肝巨噬细胞摄取和循环核酸酶降解的药物可增加ctDNA 10倍的回收率，从而提高肿瘤检测灵敏度，ctDNA稳定剂的使用也可以更好地反映真实ctDNA水平

3、加快检测时间

    提高检测技术，在≤4周完成检测，以便在可接受的时间范围内进行辅助治疗。

• 设计前瞻性临床干预性试验提供更直接的证据
  
  

新辅助治疗设计：ctDNA阳性者强化治疗，阴性者降阶梯治疗。（Fig.1）

1、 术前ctDNA阳性患者复发风险较高，可行强化新辅助治疗，如联合化疗，靶向治疗（靶向ctDNA阳性检出的基因）

2、ctDNA清除率可反映新辅助疗效，未达到ctDNA清除的患者可接受强化新辅助治疗或延长治疗时间

Fig.1：早期可行新辅助治疗的NSCLC患者基于ctDNA监测的前瞻性干预性实验设计

辅助治疗设计：MRD阳性者试验性强化方案，阴性者结合临床风险决策。（Fig.2）

1、 术后MRD阳性提示高复发风险，应接受强化辅助治疗

2、 辅助治疗后未达到ctDNA清除，提示可能对标准治疗有抗性，应强化辅助治疗

Fig.2：早期可切除NSCLC患者术后基于ctDNA监测的前瞻性辅助治疗干预实验设计

六、解决成本问题及标准化实施

1、 ctDNA因复杂的检测方法且未纳入医保报销范围，其成本高，临床应用率低，需通过卫生技术评估验证ctDNA的经济学价值，并推动检测标准化与普及。

2、 建议将检测资格限制在少数机构，以促进技术标准化，并制定具体的外部质控体系，以确保检测质量合格。

七、总结

    ctDNA在早期和局部晚期NSCLC中展现出重要预后和预测潜力，有望优化早期NSCLC患者的术前分层、术后MRD监测和辅助治疗决策，但仍需通过大规模前瞻性试验验证其临床效用。

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