早期真实世界经验：监测早期非小细胞肺癌患者术后的循环肿瘤DNA(ct DNA)

发表杂志：

The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery

影响因子：

IF=5.261 

发表时间：

2024年1月7日

创新点：

该研究旨评估了循环肿瘤DNA监测对早期非小细胞肺癌患者术后复发检测和管理的影响。前瞻性的对纳入分析的非小细胞肺癌患者术后的循环肿瘤DNA定期监测和定量，统计分析了循环肿瘤DNA阳性对患者的生存和治疗的改变，对我们认识术后肿瘤的复发和治疗有新的思考。

中心信息

对于早期非小细胞肺癌根治性治疗后患者，基于肿瘤信息的ctDNA纵向监测可以改善患者风险分层和预后评估。

观点

采用个体化、肿瘤信息指导的ctDNA纵向监测对于早期非小细胞肺癌患者而言，是一种有价值的预后工具，可以早期发现复发，并为术后监测期间的临床决策提供信息。需要进一步的研究来评估ctDNA指导的辅助治疗对患者预后的影响。

缩略语和首字母缩写

CHIP：意义未明的克隆性造血

CT：计算机断层扫描（也称电子计算机断层扫描）

ctDNA：循环肿瘤DNA

HR：风险比

MRD：微小残留病灶

MTM：平均肿瘤分子（数量）

NSCLC：非小细胞肺癌

PET：正电子发射断层扫描

RFS：无复发生存期

肺癌是全球第二大常见癌症，也是癌症相关死亡的主要原因。仅在美国，美国癌症协会估计2023年将新增238,340例肺癌病例，127,070例肺癌死亡病例。非小细胞肺癌（NSCLC）约占美国所有肺癌诊断的80%至85%。大约25%至30%的NSCLC患者被诊断为早期（I-II期）。早期NSCLC患者通常会接受以治愈为目的的完全手术切除。然而，30%至55%的患者在术后5年内出现疾病复发，NSCLC复发的可能性在根治性治疗后的前2年最为显著。对于所有组织学亚型，I期非小细胞肺癌肺叶切除术后的5年生存率为45%至65%，其中许多患者最终死于术后复发。由于已知早期NSCLC患者存在复发风险，因此建议在明确治疗后进行监测。目前的监测方案包括：在术后前2至3年每6个月进行一次胸部计算机断层扫描（CT）（可选择是否增强），之后对接受手术治疗伴或不伴化疗的I期或II期NSCLC患者每年进行一次低剂量非增强胸部CT扫描。临床随访监测通常与这一时间进程相一致。然而，影像学监测会受到非特异性发现的干扰。研究表明，CT扫描检测复发性NSCLC的敏感性为94%，特异性为87%，阴性预测值为99%。然而，据报道，阳性预测值仅为53%。

能够识别完全切除术后复发风险增加的患者将有助于个体化临床护理，包括早期/频繁监测和干预策略，从而可能改善患者预后。循环肿瘤DNA（ctDNA）已成为一种微创的血液生物标志物，可用于评估各种恶性肿瘤的复发风险。特别是在未切除和已切除NSCLC的患者中，据报道，基于ctDNA的微小残留病灶（MRD）检测可预测复发。然而，ctDNA监测的最佳时间范围以及基于ctDNA的MRD检测后的治疗个体化是否能够改善预后仍有待探索。在本研究中，我们试图确定纵向、肿瘤信息指导的ctDNA检测的预后价值及其对早期NSCLC患者术后监测和管理的影响。

研究设计和患者特征

我们对2021年10月至2023年3月期间在三级转诊中心接受治疗的早期（I-II期）NSCLC患者的真实世界数据进行了回顾性分析。患者根据病理分期被定义为早期。在首次采集后，每隔3个月纵向采集血样。在手术后6个月内且在开始辅助治疗前评估基于ctDNA的微小残留病灶。此外，回顾性收集了所有可用患者的临床病理信息（图1）。

对患者进行随访并根据标准临床实践指南和主要研究者的判断进行干预。本研究中纳入患者的完整临床病程如图2所示。

纳入标准包括：早期、已切除NSCLC患者，术后至少有1份病理报告和至少1份CT扫描报告，以及术后至少有1次ctDNA测量结果。排除标准包括：III期和IV期NSCLC患者，有第二原发肿瘤病史或在开始ctDNA监测前有NSCLC复发史。ctDNA分析是与Natera公司合作回顾性进行的。

作为纳入研究的一部分，所有患者均获得了知情同意。这项研究获得了the Baylor University医学中心总括机构审查委员会的批准（批准号：019-516；日期：2020年1月20日），并按照《赫尔辛基宣言》进行。

个体化循环肿瘤DNA评估

ctDNA检测由医疗机构自行决定，并使用Natera的标准商业订购途径进行。简而言之，使用了一种个性化的、肿瘤信息指导的、多重聚合酶链反应二代测序方法（Signatera，Natera公司）来检测ctDNA（图3），

如先前发表的文献所述。对福尔马林固定、石蜡包埋的肿瘤组织块和匹配的正常血液样本进行全外显子组测序，以选择最多16个患者特异性的体细胞单核苷酸变异。设计、合成并使用靶向所选单核苷酸变异的多重聚合酶链反应引物，以追踪相应患者血浆样本中的ctDNA。在16个肿瘤特异性变异中至少检测到2个的血浆样本被定义为ctDNA阳性，ctDNA浓度以每毫升血浆平均肿瘤分子（MTM）数量报告。

研究目标和结果

本研究的主要目标是评估循环肿瘤DNA（ctDNA）阳性结果是否与无复发生存期（RFS）相关。对于微小残留病灶（MRD）分析，纳入了在根治性切除术后6个月内且辅助治疗开始前获得ctDNA结果的患者。对于任意时间ctDNA阳性分析，纳入了在根治性治疗后任意时间点ctDNA阳性的患者。次要目标是评估ctDNA检测阳性后导致的实践改变，包括：(1)新的辅助治疗转诊；(2)更频繁的影像学监测；或(3)考虑早期活检。复发性疾病的定义为至少一次影像学检查阳性，且在临床情况允许的情况下通过活检证实对复发性疾病的高度临床怀疑。基于ctDNA的复发时间计算为首次ctDNA检测阳性日期与首次影像学复发日期之间的时间差。

统计分析

基于回顾性临床病理数据，无复发生存期（RFS）的计算是从手术日期到首次记录的影像学复发迹象的日期。采用Kaplan-Meier法估计RFS概率，并使用对数秩检验估计P值。风险比（HR）通过Cox回归分析获得。生存分析使用Rv4.1.2（http://www.r-project.org;survival,survminer,coxphfpackages）进行。

患者特征

共收集了来自108例患者的378份纵向血浆样本。患者平均年龄为68.1岁。组织学亚型包括腺癌（N=87，n=299）、鳞状细胞癌（N=16，n=57）和神经内分泌癌（N=5，n=22）。腺癌队列进一步细分为腺泡型、细支气管肺泡癌、乳头状、实性、微乳头状和粘液性组织学亚型。92.6%（100/108）的患者接受了胸腔镜辅助手术（VATS），其中肺叶切除术占85.2%（92/108）。一部分患者（16.7%；18/108）因I期或II期疾病的高危因素接受了辅助化疗。患者队列的完整人口统计学、手术、组织学和分期特征详见表1。

微小残留病灶窗口期循环肿瘤DNA检测

在微小残留病灶窗口期内获得ctDNA结果的69例患者中，基于ctDNA的微小残留病灶阳性检出率为5.8%（4/69）。其中，75%（3/4）的患者确诊疾病复发，中位提前期（ctDNA检测到影像学复发）为28周（范围：15.4-30.1周）。微小残留病灶阴性患者相比，微小残留病灶阳性患者的RFS显著降低，复发可能性高53倍（HR=53，95%CI：5.5-513，P<0.0001；图4，A）。

仅对I期患者进行的亚组分析显示了类似的结果（图E1）。

随访期间循环肿瘤DNA检测

在随访期间，9.3%的患者（10/108）出现疾病复发，从中位切除到复发的时间为44.3周（范围：18.1-240.9周）。在这10例复发患者中，8例在纵向检测中ctDNA阳性，其中7例在影像学复发前ctDNA检测阳性，中位提前期为23.9周（范围：10.1-30.8周）。在这8例中，6例复发通过活检得到证实。其余2例患者通过磁共振成像检测到脑转移，其中1例患者的复发通过活检得到证实。在纵向研究中，根治性治疗后任意时间点ctDNA阳性显示RFS显著降低（HR=27，95%CI：5.6-127，P<0.0001；图4，B）。对I期和II期患者的数据进行分别分析后，我们观察到在I期（图E2）

和II期（图E3）患者中，

任何时间点ctDNA阳性都与较差的无复发生存期（RFS）存在统计学上的显著相关性。在复发或至少随访52周（1年）的患者中，使用这种肿瘤信息ctDNA检测的连续监测识别复发的敏感性为80%（8/10），特异性为95.6%（65/68）。同样，在复发或随访超过104周（2年）的患者中，检测复发的敏感性和特异性分别为80%（8/10）和95.8%（23/24）。16.7%（18/108）的II期或I期（高危特征）患者接受了辅助化疗。在这些患者中，16.7%（3/18）在完成辅助治疗后ctDNA呈阳性。这3名患者中，有2名最终确诊为活检证实的复发性疾病。

循环肿瘤DNA检测对监测策略的影响

100%（12/12）的ctDNA阳性患者的术后影像学监测发生了改变，其中58.3%（7/12）接受了更早的CT扫描监测，100%（12/12）接受了早期正电子发射断层扫描（PET）扫描。在接受早期PET扫描的患者中，66.6%（8/12）的恶性特征呈阳性。最终，87.5%（7/8）的PET阳性病例进行了早期活检，其中85.7%（6/7）的早期活检确诊为复发。这些患者随后接受了治疗。经PET确诊为复发但未进行活检的患者也被转诊接受治疗。在ctDNA阳性的患者中，33%（4/12）尚未出现影像学复发（中位随访时间为6.4周；范围为5.1-29.1周），但仍被指示进行更早的间隔监测。由于这些患者的临床随访时间短且观察到的ctDNA水平低（中位数为0.31MTM/mL；范围为0.04-0.86MTM/mL），因此有必要进行延长随访并持续进行ctDNA检测，以评估疾病负担的任何增加。

本研究调查了一种商业化的、个体化的、肿瘤信息的ctDNA检测方法，用于真实世界队列中接受治疗性切除术后的早期非小细胞肺癌 (NSCLC) 患者。由于肿瘤知情的方法，该检测利用了原发性肿瘤组织突变相关的知识，允许在治疗性切除后增加ctDNA水平的检测。正如先前发表的文献所述，该检测方法以高灵敏度和特异性检测微小残留病灶 (MRD)。ctDNA分析可能会因意义未明的克隆性造血 (CHIP) 而变得复杂。意义未明的克隆性造血 (CHIP)是一种导致造血干细胞中体细胞突变积累增加的现象。意义未明的克隆性造血 (CHIP)可能以低水平存在，并且可能是血浆样本中检测到的非肿瘤相关突变的原因。这可能会导致ctDNA检测结果出现混淆。然而，本研究中使用的方法通过过滤CHIP突变显著降低了假阳性率，从而更有把握地确定血浆中检测到的ctDNA与肿瘤相关，而不是由CHIP引起的背景伪影。

在本研究中，我们调查了肿瘤信息ctDNA检测方法在真实世界队列中接受根治性切除术后监测的NSCLC患者中的效用。这项研究表明，基于ctDNA的MRD检测和监测期间任何时间的ctDNA检测都高度预示着不良预后，并与显著更差的无复发生存期（RFS）相关。此外，在复发或至少随访1年的早期疾病患者中，使用该检测方法进行的连续检测以高灵敏度（80%）和特异性（96%）识别了复发。这些观察到的敏感性和特异性与文献中报道的基于ctDNA的I期和III期NSCLC患者复发检测的敏感性和特异性相当。本研究中的数据建立在先前发表的支持基于ctDNA的MRD检测和NSCLC患者监测可行性的研究基础上，并展示了71.4周的中位随访时间（范围：19.3-287.6周）以及中等规模的人群。由于不同疾病分期的预后和临床管理不同，我们适当地按分期对我们的队列进行了分层（图E1-E3）。在各个分期中，我们观察到ctDNA阳性状态预测复发风险增加的总体一致性能力。

在目前的癌症复发和转移模式中，已假设在早期NSCLC的初次切除时，系统循环中可能存在微转移细胞，这些细胞无法通过常规分期方法检测到，也无法通过CT或PET等放射影像学成像检测到。研究表明，NSCLC切除期间播散性肿瘤细胞或循环肿瘤细胞的存在与患者预后之间存在关联。然而，目前尚不清楚这些细胞是否具有增殖活性，还是仅仅保持休眠状态。通过连续监测检测MRD和评估ctDNA动态可能能够早期发现疾病复发。

我们的研究实现了其主要目标：在切除后监测期测量ctDNA，并观察ctDNA检测对NSCLC根治性切除术后临床决策的影响。除了一例在临床复发前未进行术后ctDNA检测的病例外，与通过放射影像学成像确认复发相比，中位提前时间为23.9周（10.1-30.8周）。先前使用肿瘤信息ctDNA检测方法对NSCLC患者进行的回顾性研究报告的中位提前时间约为70至165天（10-23.5周）。

目前，开始辅助治疗的临床决策是根据TNM分期结合病理学高危特征来确定的。然而，辅助治疗的益处应权衡其潜在的毒性风险以及患者对辅助治疗的生理耐受能力。先前的研究表明，辅助化疗对早期NSCLC患者的益处转化为4%至5.4%的5年绝对生存优势。然而，迄今为止，还没有生物标志物被批准用于识别可能受益于辅助治疗的高危患者。我们的数据表明，基于ctDNA的MRD检测和纵向ctDNA监测可能有助于识别最适合从辅助治疗中受益的亚群患者。

在本研究中，在10名复发患者中，有2名持续ctDNA阴性，最终复发。值得注意的是，这两名患者都发生了单发远处脑转移。先前的研究报告了类似的发现，表明在大约20%的局部晚期NSCLC患者中，大脑是复发部位。其他研究报告称，在脑寡转移疾病病例中缺乏复发的分子学证据，尤其是在血浆样本中追踪ctDNA时。之前这一直被归因于血脑屏障，它阻止了脑转移来源的ctDNA进入血管。然而，最近的研究表明，在脑脊液中追踪ctDNA可能会提高检测脑转移的能力。

在我们的研究过程中，我们观察到，与影像学结果阴性的患者相比，监测期间ctDNA结果阴性的患者相对更安心，而ctDNA结果阳性的患者则经历了焦虑。一些正在进行的观察性临床试验正在收集关于ctDNA检测结果对患者癌症复发焦虑的影响的数据。我们相信，如果/当出现针对ctDNA阳性提示分子复发的患者有治疗方案选择时，ctDNA检测的潜在心理社会影响可能会得到改善。

这项研究的局限性包括患者不遵守定期安排的监测间隔，导致治疗性治疗后患者监测时间点之间的失误或延迟。因为该研究的次要目的是评估ctDNA对临床护理的影响，所以提供者不会对患者的ctDNA结果不知情，从而对早期监测/辅助治疗做出明智的临床决定。这种盲法的缺乏可能导致固有的偏见。然而，监视扫描的影像学数据解释是由对患者ctDNA状态不知情的放射科医师提供的。

我们强调了使用肿瘤信息ctDNA检测方法在早期NSCLC切除后进行连续监测的预后和改变实践的作用。这项研究可作为衡量任何时间ctDNA检测频率的基准，因为它与该人群的总体无复发生存期相关。此外，我们的研究例证了ctDNA的实际应用及其对早期已切除NSCLC监测和管理的影响。这有助于完善和开展未来的前瞻性研究，以验证我们的研究结果。鉴于ctDNA在其他实体瘤中的作用以及目前在NSCLC中的证据，我们预计ctDNA将改善早期NSCLC的预后，并有助于预后判断。然而，需要进一步开展更大队列和更长中位随访时间的多中心研究，以更准确地定义临床最佳实践，包括基于生物标志物检测或升高而可能启动的全身治疗。

翻译及审校：杨明辉

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