来源：生物360

北京301医院与某公司合作在国际学术前沿期刊《Scientific Reports》上发表文章《Circulating Tumor DNA Detection in Lung Cancer Patients before and after Surgery》，这是国内首篇对肺癌患者术前术后ctDNA检测的报道，揭示了基于二代测序平台的ctDNA检测技术在早期非小细胞肺癌患者评价中的巨大应用潜力。

文献来源：Circulating tumor DNA detection in lung cancer patients before and after surgery.

概述

传统的肿瘤蛋白标记物由于缺乏敏感性和特异性，不能很好的反映肿瘤负荷。外周血中ctDNA可反映肿瘤基因突变信息，在早期和晚期肿瘤患者中都有报道，ctDNA的改变对肿瘤的诊治和疗效监测具有很大价值，加之能重复采样，比组织活检更适合用来对患者进行全程疗效评估及疾病进展提示。

文章亮点

· 本研究41例样本中，30例为早期（Ⅰ-Ⅱ期）非小细胞肺癌患者，通过对比血浆ctDNA与组织tDNA，得到一致性80.0%，敏感性75%，特异性90%，这是目前早期肿瘤ctDNA研究中最好的一致性结果；

· 41例患者中，术后有91.7%的突变出现了突变丰度的显著下降，验证了ctDNA丰度可以作为手术监测指标，并且有极高的敏感性；

· 与6种常用肿瘤标记物对比，ctDNA具有更高的检出率和阳性预测值。

意义

相比常规肿瘤标记物，ctDNA可直接反应肿瘤负荷，并可独立作为非小细胞肺癌的分子标记物，ctDNA丰度较高的病人提示对治疗疗效不佳或者更差的生存率。ctDNA更适合用来对肿瘤患者进行全程化管理。

方案设计

· 样品采集：术前13-0天（平均3.9天）外周血、手术组织和术后2-10天（平均5.1天）外周血

· 患者选择：30例Ⅰ-Ⅱ期和11例Ⅲ-Ⅳ期非小细胞肺癌患者

· 检测方案：CA50 panel，包含了50个与肿瘤用药、致癌基因通路及肿瘤检测相关基因的2856个热点突变

· 检测平台：Ion Torrent Proton

· 测序深度：>10000x

研究结果

· 41例非小细胞肺癌患者术前术后血液样本使用CA50panel测序。结果显示， 27对样本中检测到1个或者多个突变。在驱动基因EGFR、KRAS、TP53、BRAF、PIK3CA和ERBB2中检测到tDNA和/或ctDNA突变36个。其中大多数（26/36；72.2%）突变为SNVs，其它的突变为插入或缺失（indels）（1/36和9/36）。

图1 患者临床基本信息及血浆ctDNA和组织tDNA突变情况

· 检测到30例早期（Ⅰ-Ⅱ期）非小细胞肺癌患者血浆ctDNA的常见驱动突变，并且与组织tDNA高度一致。其中，一致性为80.0%，敏感性为75%，特异性90%，阳性预测值93.8%。这是目前早期肿瘤ctDNA研究最好的一致性结果。

图2 早期血浆ctDNA与组织tDNA一致性分析

· 在术前检测到24个突变中，术后有91.7%的突变位点的突变丰度出现了显著下降。其中，1a期和1b期癌症患者血浆ctDNA突变丰度在术后下降最多，而相对较晚期（2a和3a期）的肿瘤患者血浆ctDNA突变丰度下降较少。这证实了ctDNA能够实时敏感地反应患者的肿瘤基因突变信息和肿瘤负荷，并且可用于检测肿瘤患者术后微小病灶残留，评估肿瘤复发风险。

图3 术前术后血浆ctDNA突变丰度比较

· 对比ctDNA与6个肿瘤标志物（CA125, CA19-9, CYFRA21-1, CEA,NSE、 SCC）阳性检出率。结果显示，34例血浆样本中， 13例CYFRA21-1阳性，6例NSE或CEA阳性，5例SCC、CA19-9、CA125阳性以及2例CA19-9和CA125均为阳性。相较而言，34例的血浆样本中18例检测到ctDNA阳性。ctDNA比6种常见肿瘤标志物具有更高的检出率。

图4 ctDNA与肿瘤标志物阳性检出率对比

讨论

· 在该项前瞻性的研究，ctDNA具有较好的一致性和更高的阳性预测值，提示血浆ctDNA可能是监测肿瘤更好的分子标记物；

· 该研究中有91.7%的突变在术后出现了突变丰度的显著下降，这种现象在术后两天就能观察到，并且术后2-4天与术后5-8天的患者血浆ctDNA突变丰度中位数没有显著差异。多数病人出现术后cfDNA浓度上升，可能是由于手术创伤导致cfDNA片段从健康细胞中释放到血液中；

· 有些突变在血浆ctDNA中检测到而在tDNA中没有。这样的情况预测可能出现在转移的肿瘤患者中，ctDNA可能来自第二肿瘤，因此有不同的突变信息。本研究对该种情况未做详细分析。

该研究取得的突破性成果，得益于多项ctDNA专利技术，攻克了DNA提取、建库及生物信息分析方面的多个技术难点，确保了结果的准确性。