MRD新方法:cfDNA片段组学联合ctDNA突变精准预测肺癌疾病进展

健康   2024-11-21 16:01   江苏  

导语

不可切除局晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者,在完成根治性放化疗后,预后展现出显著的个体差异,因此准确识别放化疗后的分子残留病灶(MRD)对于评估患者预后显得尤为重要。与此同时,依据MRD动态变化,临床还能精准调整后续巩固治疗策略,对于指导临床实践具有重要意义。


近日,中国医学科学院肿瘤医院毕楠教授团队与世和基因合作,采用世和瑞递康®放疗产品,前瞻性地对接受根治性放化疗的局晚期非小细胞肺癌患者进行ctDNA动态监测,创新性地基于cfDNA片段组学特征构建机器学习模型,并联合ctDNA突变,预测疾病进展风险。相关研究成果发表在Cancer Medicine,吴宇琪博士为文章第一作者。

研究亮点

1. 基于cfDNA片段组学特征构建的机器学习模型可用于预测不可切除局晚期NSCLC的疾病进展风险;


2. 将cfDNA片段组学特征与ctDNA突变相结合,进一步提升了预测预后的敏感性,对于指导不可切除局晚期NSCLC的治疗决策具有重要临床意义。

研究内容

本研究前瞻性入组44例不可切除局晚期NSCLC患者,分别在放化疗或放疗(CRT/RT)的第4周(TP1),CRT/RT结束后1个月(TP2)以及CRT/RT结束后3个月(TP3)采集外周血,利用世和瑞递康®进行基因测序,中位随访26.4个月(图1)。


图1. 研究路线

研究结果

1、 基于cfDNA片段组学特征的机器学习模型可预测疾病进展风险


研究分别基于TP1、TP2和TP3的cfDNA片段组学特征(neomers)开发了用于评估MRD的机器学习模型。该模型在三个不同时间点均能稳定预测患者的疾病进展风险。并且与ctDNA突变相比,片段组学特征模型在TP1( HR 3.62 vs 2.08)和TP3(HR 4.00 vs 1.49)时的风险预测性能更高、更稳定(图2 )。


图2. 基于片段组学特征模型可预测疾病进展风险


此外,片段组学模型在TP1时就成功地将10例复发患者预测为高风险,并在TP2时进一步预测出2例复发患者(图3)。由此可见,片段组学模型在不同时间点均表现出了稳定的预测性能。


图3. 片段组学模型在不同时间点可早于影像学预测疾病进展风险


2、片段组学特征结合ctDNA突变可提高预测进展风险的性能


在所有患者中,片段组学特征模型预测出19例复发高风险的患者。基于ctDNA突变的预测方法,共评估18例患者复发高风险。两者对疾病进展的预测结果可以相互佐证,在三个时间点两种方法共同预测为高风险的患者分别为6例,6例和2例(图4A、B、C)。


将片段组学特征和ctDNA突变两种方法相结合,三个采血时间点均可提高预测的敏感性。联合方法在TP1、TP2和TP3的灵敏度分别为60%、55%和54.5%,特异性分别为78.6%、92.3%和85.7%。与单独的片段组学特征模型或ctDNA突变的检测方法相比,联合方法在三个时间点的总体准确率更高。结合片段组学特征模型和ctDNA突变结果的纵向分析显示,在80%的特异性下,联合方法预测疾病进展的敏感性高达88.9%(图4D)。


图4. 片段组学特征结合ctDNA突变可提高预测进展风险的敏感性

结语

该前瞻性队列研究显示,针对不可切除局晚期NSCLC患者根治性放化疗后的复发风险预测,基于cfDNA片段组学特征的机器学习模型相较于基于ctDNA突变的方法,展现出更优异的预测性能。此外,本研究创新性地将cfDNA片段组学特征模型与ctDNA突变相结合,进一步提高了预测的准确性,对于不可切除局晚期NSCLC患者的治疗决策有重要的临床指导价值。

专家简介


毕楠 教授

中国医学科学院肿瘤医院放疗科副主任,胸组主任

lMD. & PhD. 主任医师 博士生导师


  • 美国密歇根大学博士后访问学者

  • 中华医学会放疗分会青年学组副组长

  • 中国抗癌协会放疗专委会青委副主委

  • 中国医师协会放疗专委会肺癌学组副组

  • CSCO理事、NSCLC/SCLC/放疗专委会委员

  • 《小细胞肺癌指南》执笔专家;《中华放射肿瘤杂志》编委、《肿瘤临床与康复》副主编

  • 国家科技进步二等奖、两项省部级科技进步二等奖、北京优秀医师、IASLC Developing Nation Award等奖项

  • 以第一/通讯作者在Lancet Oncol, Ann Oncol, Mol Cancer, Clin Cancer Res, Cancer Res, JAMA Network Open, Int J Radiat Oncol Biol Phys, Radiother Oncol等发表论文



吴宇琪 博士

中国医学科学院肿瘤医院放射治疗科

主治医师


  • 清华大学医学部/北京协和医学院(临床八年制)医学博士

  • 人卫出版社《脑部影像诊断学第3版》 译者

  • 中国老年保健协会肿瘤罕见靶点精准诊疗专业委员会委员


参考文献

1.Wu Y, Li C, Yang Y, et al. Predicting Disease Progression in Inoperable Localized NSCLC Patients Using a ctDNA Machine Learning Model[J]. Cancer Medicine, 2024, 13(20): e70316. 


作者:燕子      审核:胖胖的鹏       排版:Moro




<<<  上下滑动查看 >>>


世和基因专注于高通量测序技术的临床转化应用,为肿瘤精准医疗提供分子诊断服务和产品,并为医院提供一站式NGS解决方案。 


IVD试剂盒产品

  • 益胜康™基因突变检测试剂盒(2018年):EGFR/ALK/ROS1/BRAF/KRAS/HER2基因突变检测试剂盒(国械注准20183400408)

  • 世和一号®非小细胞肺癌组织TMB检测试剂盒(2023年):国内首个肿瘤高通量测序大Panel试剂盒(国械注准20233401452)


临床检测服务

  • 权威认证:CAP / CLIA / ISO15189三重国际认证;江苏省精准医学基因检测工程中心、江苏省肿瘤精准医疗工程技术研究中心、江苏省认定企业技术中心

  • 室间质评:263次通过国家卫健委临检中心室间质评


创新研究成果

CALIBRATE系列多癌种围术期临床研究:

  • 2021年5月,肠癌术后ctDNA MRD研究成果发表于J Hematol Oncol

  • 2021年9月,直肠癌新辅疗效预测研究成果发表于PLoS Med

  • 2021年11月,肺癌术后ctDNA MRD研究成果发表于Nature Comms

  • 2022年5月,NSCLC放化疗疗效预测研究成果发表于Mol Cancer

  • 2022年7月,食管鳞癌放化疗疗效预测研究成果发表于Clin Transl Med

  • 2022年10月,肺癌术后MRD ctDNA克隆分析研究成果发表于J Hematol Oncol

  • 2023年10月,胃癌MRD队列研究成果发表于Cancer Commun

  • 2024年3月,食管鳞癌放化疗联合免疫治疗研究成果发表于Cancer Commun;肺癌免疫巩固治疗研究成果发表于Clin Transl Med

  • 2024年4月,肺癌放化疗后免疫治疗研究成果发表于J Natl Cancer Cent

MERCURY技术MRD应用:

  • 2022年10月,直肠癌新辅疗效预测研究成果发表于Clin Chem

  • 2023年5月,NSCLC术后复发风险预测研究成果发表于Cancer Res Commun

  • 2024年11月,食管鳞癌根治性放化疗后序贯化免联合治疗研究成果发表于Clin Cancer Res


DECIPHER系列多癌种早筛研究:

  • 2021年10月,肠癌早筛研究成果发表于J Hematol Oncol

  • 2021年12月,肝癌早筛研究成果发表于Hepatology

  • 2022年6月,泛癌种早筛研究成果发表于Mol Cancer;肺癌早筛研究成果发表于eBioMedicine

  • 2022年11月,肺癌早筛研究成果发表于Am J Respir Crit Care Med

  • 2024年6月,胃癌早筛研究成果发表于Genome Med

  • 2024年7月,肠癌早筛研究成果发表于Cancer Res

  • 2024年7月,子宫内膜癌早筛研究成果发表于BMC Med

  • 2024年7月,食管鳞癌早筛研究成果发表于Cell Rep  Med


世和基因致力于通过领先的基因检测技术和多组学分析,推动肿瘤早筛与精准治疗的进步。


世和基因
世和基因致力于高通量测序技术的临床转化应用,主要面向肿瘤患者开展基因检测,为肿瘤精准医疗提供分子诊断服务和产品;国家高新技术企业,江苏省发改委、科技厅及工信厅三认证精准医学中心,实验室具备CAP/CLIA/ISO15189资质。
 最新文章