作为肿瘤复发监测利器，MRD该不该做，产品如何选择？

当前，针对肿瘤预后评估和复发监测，在NGS领域最火热的技术，MRD当仁不让。

MRD实质上代表了当下科技水平中人类对疾病存留状态的一种认识，这一概念最初起源于血液肿瘤领域，而随着研究的发展，现在延伸到实体肿瘤。

目前实体瘤最常用的治疗手段为根治性外科切除，部分患者也可选择根治性放化疗或免疫治疗，但不管选择何种手段，对于肿瘤是否完全清除的评估都是必要的，相较于传统的影像学手段，MRD能够在更微观的层面判断患者是否存在既往难以发现的肿瘤细胞DNA残留。

>>MRD是否必须做？

影像学检查是癌症治疗常规的临床监测方法，且是评价癌症治疗效果的金标准。然而影像学检查，如ET、CT、肿瘤标志物检测无法在术后评估患者复发及预后情况，但MRD检测可以在肿瘤还未长大的时候提前从血液中检测到残留的肿瘤分子信号，提示癌症的复发情况。因此MRD比常规复查项目更精确、灵敏地评估患者复发风险。

以肺癌为例，超过50%仅接受手术治疗的肺癌患者会在5年内出现复发或转移，复发率较高。IA期和IB期的非小细胞肺癌（ NSCLC ）患者5年复发率分别为19%和30%，II期的NSCLC患者5年复发率高达48.6%，III期的NSCLC患者3年复发率高达52%[1-3]。

图1 肺癌术后复发率

有临床研究显示[4]，MRD检测早于传统的临床或影像学方法鉴定出有疾病复发的患者，在不同的癌种中，具体的提前时间为，鼻咽癌6个月，乳腺癌7.9-11个月，胰腺癌6.5个月，肺癌70天-5.2个月，结肠癌167天-10个月。

图2 实体瘤MRD监测的复发时间

上文说了，MRD比常规复查项目更精确灵敏地评估患者复发风险，那么哪些人适合做MRD检测？

以肺癌为例，目前ctDNA的MRD技术已经在早期、中期和晚期肺癌都取得了阳性结果，即都能在这些人群中预测未来的复发风险。但这并不意味着所有肺癌患者均需行肿瘤微残留连续监测，那么到底哪些人适合做MRD检测呢？

无论是早期还是晚期的肿瘤患者都可以进行MRD检测。

早期肿瘤患者可在根治性治疗后及之后每3-6个月，进行一次MRD的检测；局部晚期或晚期肿瘤患者，无论是否接受过手术或根治性放疗，只要在治疗后出现完全缓解就可以进行MRD检测。

>>MRD产品如何选择？

目前，市面上MRD相关的检测产品和技术流派众多，然而每种流派确各有千秋。国内主要布局了两大技术策略，Tumor-agnostic和Tumor-informed（之前的章节中给大家简单介绍过概念及两种策略的优劣势，这里就不再赘述了），那么究竟哪种技术更剩一筹？

前不久，北京大学人民医院王俊院士与团队的陈克终教授在Cancer Cell上发表的文章[5]对比了3种技术（tumor-agnostic、tumor-informed+固定化panel、tumor-informed+个性化定制）的MRD的检测性能。研究结果表明，tumor-informed+个性化定制（基于WES检测、包含50个定制化位点设计的个性化定制MRD Panel）在20ng DNA投入量、100,000×的原始测序深度的情况下，LOD可达到0.0036%，实现稳定检出十万分位LOD。术前血检测结果表明，tumor-informed+个性化定制panel的敏感性显著高于两种固定化MRD检测。个性化定制panel检出的术前基线ctDNA阳性率为41.7%，远高于tumor-informed+固定化panel和tumor-agnostic（21.9%和17.2%）。且相较于其他两种方法学，个性化定制Panel能多检出30例MRD阳性患者，基线中位ctDNA fraction显著低于三种panel均检出阳性的患者。

图3 三种MRD技术策略的比较

而且在2023年ASCO GI（美国肿瘤学会胃肠道肿瘤研讨会）发布的一项结直肠癌MRD的临床研究表明[6]，使用肿瘤组织检出的用于设计定制化panel的5000多个变异位点中，仅有6%的变异位点可被固定Panel覆盖。另外一项肺癌的临床研究通过全外显子设计个性化panel来检测固定化panel未检出ctDNA的17名非小细胞肺癌患者，10/17 (59%) 的固定化panel阴性的患者中检测到 ctDNA[7]。

由此可见，个性化定制检测的位点，能最大程度实现变异位点的检出，减少位点遗漏。同时个体化定制Panel针对性强，Panel往往较小，可以做到超高深度测序，极大提高检测敏感性，并且降低了长期监测的成本。更适用于临床的广泛应用。

根据以上信息，tumor-informed+个性化定制panel在技术路径上更胜一筹。

虽然tumor-informed+个性化定制在检测性能上更有优势，但是针对组织样本不可获取的患者，如晚期不可手术的患者，选择Tumor-agnostic技术路径更合适，而且该技术策略不需要定制，因此在检测周期上相对也更有优势，患者能更快更早的拿到报告。

即使同一种技术路径，市面上MRD产品还是很多，对于MRD产品，检测的技术难点主要体现为突变的个性化、测序深度、背景噪音上。

突变具有个性化特点，每个肿瘤患者的突变谱具有较高的分子异质性，同时患者个体中仅携带非常少量相同的基因突变；

测序深度高，早中期实体瘤患者释放到外周血中的 ctDNA 含量一般较少，早期肺癌患者 cfDNA 含量平均仅 40-50ng(10mL)，需要较高的测序深度，但也存在有效深度饱和的瓶颈；

降噪要求高，单纯地增加测序数据量和深度会带来严重的背景噪音和克隆性造血突变检出等问题，可能导致 MRD 结果的假阴性或假阳性，降噪算法是 MRD 检测的关键技术。

因此在选择产品的同时，除了关注以上技术指标，还有结合临床实际情况，有效闭坑，实现MRD产品的最大价值。

>>参考文献

[1] Goodgame B, et al.A clinical model to estimate recurrence risk in resected stage I non-small cell lung cancer. Am J Clin Oncol. 2008 Feb;31(1):22-8.

[2] Koo HK et al. Factors associated with recurrence in patients with curatively resected stage I-II lung cancer. Lung Cancer. 2011 Aug;73(2):222-9.

[3] Lou F, et al. Differences in patterns of recurrence in early-stage versus locally advanced non-small cell lung cancer. Ann Thorac Surg. 2014 Nov;98(5):1755-60; discussion 1760-1.

[4] Coakley Maria,Garcia-Murillas Isaac,Turner Nicholas C,Molecular Residual Disease and Adjuvant Trial Design in Solid Tumors.[J] .Clin Cancer Res, 2019, 25: 6026-6034.

[5] Chen et al. Individualized tumor-informed circulating tumor DNA analysis for postoperative monitoring of non-small cell lung cancer, Cancer Cell, 2023, 1-14.

[6]2023 ASCO GI Abstract 213-Patient-specific tumor-informed circulating tumor DNA (ctDNA) analysis for molecular residual disease (MRD) detection in surgical patients with stages I-IV colorectal cancer (CRC).

[7] Chabon JJ, Hamilton EG, Kurtz DM, et al. Integrating genomic features for non-invasive early lung cancer detection [J]. Nature, 2020, 580(7802): 245-251.

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