术前血浆ctDNA检测可评估子宫内膜癌患者复发/死亡风险

目前，尚未确立可靠的基于血液的生物标志物用于子宫内膜癌（EC）患者的诊疗。液体活检可检测循环肿瘤DNA（ctDNA），为评估预后、监测肿瘤演变及治疗反应提供了一种非侵入性方法。本研究旨在多中心队列中，结合匹配的肿瘤样本，探讨ctDNA作为子宫内膜癌患者预后评估工具的可行性及效能。从3个欧洲癌症中心收集了83例患者的术前血浆样本，提取循环游离DNA（cfDNA）后，采用Oncomine™泛癌种游离DNA检测试剂盒进行分析。对83例患者中的56例进行肿瘤组织全外显子测序（WES），并收集临床数据用于肿瘤学结局评估。

cfDNA的平均输入量为8.17 ng（范围1.47-29.12 ng）。16例（19.3%）患者被判定为ctDNA阳性，存在一个或多个基因的突变。在配对病例中，血浆中检测到的大多数变异与匹配肿瘤中发现的突变一致。术前ctDNA阳性与显著更高的复发率相关（37.5% vs 11.9%，P=0.024）。尽管14例复发患者中有8例（57%）在诊断时ctDNA为阴性，但在控制其他已知的组织病理学危险因素后，ctDNA阳性仍是复发的独立预测因素（HR 5.49，95%CI 1.5-20，P=0.010）。

本研究结果证实，使用现成的基因检测 panel 检测子宫内膜癌患者的ctDNA具有可行性。ctDNA阳性与更差的肿瘤学结局显著相关。

• 利用泛癌种检测试剂盒检测ctDNA具有可行性；

• ctDNA突变（如TP53、PIK3CA）在血浆和肿瘤中的一致性为64%，且在血浆中发现了新的突变；

• 在多因素Cox回归分析中，ctDNA阳性可独立预测复发和疾病特异性死亡。

研究背景

过去二十年间，子宫内膜癌的发病率持续上升。尽管早期患者的生存率可达85%以上，但高危早期及晚期患者的总体预后仍较差。目前已确立的四种分子分型（POLE突变型、错配修复缺陷型、非特异性分子谱型及p53异常型）虽优化了预后评估与治疗决策，但在提高患者生存率方面仍存在大量未被满足的需求。 肿瘤来源的循环游离DNA（即循环肿瘤DNA，ctDNA）的突变分析，是识别高复发风险患者及监测治疗反应的潜在工具。与基于组织的检测手段相比，该技术能更全面地捕捉肿瘤异质性、检测微小残留病灶，并监测治疗反应，从而无需多次侵入性活检即可提供肿瘤演变及治疗应答的分子信息。

已有大量研究探讨了ctDNA分析在乳腺癌、肺癌、结直肠癌等实体瘤中的价值，证实血浆DNA与匹配肿瘤样本的突变谱具有高度一致性，且ctDNA可检测到的患者预后更差。然而，针对子宫内膜癌患者ctDNA的研究仍较少。部分研究表明，晚期及高危组织学类型患者的ctDNA检出率高于早期患者，提示其在识别预后不良患者中可能具有潜在价值。一项纳入13例子宫内膜癌患者的近期研究发现，所有复发的早期患者均为ctDNA阳性，且ctDNA的检出往往早于影像学显示的疾病进展，为ctDNA作为子宫内膜癌非侵入性生物标志物的价值提供了证据。多数研究基于原发肿瘤的全外显子测序设计靶向ctDNA检测panel，其他研究则采用现成的泛癌种ctDNA检测试剂盒或聚焦于肿瘤先验策略。

在本多中心试点研究中，研究者通过cfDNA的靶向下一代测序（tNGS）及肿瘤组织的全外显子测序，在真实临床场景中验证ctDNA作为子宫内膜癌预后标志物的可行性。研究者对分析前条件对可行性结果（如检测限（LOD））的影响进行了全面的分析，并评估了与匹配肿瘤样本的测序一致性。

研究方法

本研究纳入 83 例子宫内膜癌患者，分别来自挪威奥斯陆大学医院（n=34）、瑞士伯尔尼大学医院（n=36）和挪威卑尔根哈康王大学医院（n=13）。奥斯陆大学医院队列包括手术后确定的高危早期疾病（FIGO IB 期、3级子宫内膜样子宫内膜癌或 I 期非子宫内膜样子宫内膜癌）以及独立于组织学的FIGO III 期疾病患者。这些患者在 2018 年 1 月至 2021 年 6 月期间接受了初次手术治疗。伯尔尼大学医院队列涵盖 I-IV 期患者，包括具有低危或中危因素的早期患者。这些患者在 2019 年 5 月至 2022 年 3 月期间接受了初次分期手术。卑尔根哈康王大学医院队列选自 2009 年至 2016 年期间按国家指南治疗的人群为基础的子宫内膜癌患者系列。本研究从中选取了 13例高危早期患者（浆液性癌和 3 级子宫内膜样癌）。术前采集了奥斯陆 34 例、伯尔尼 36 例和卑尔根13 例患者的血液。对 83 例患者中的 57 例进行了肿瘤组织 DNA 与正常 DNA 的配对测序。

研究结果

患者特征与ctDNA分析：

本研究队列共纳入83例子宫内膜癌患者，诊断时的平均年龄为68岁，平均体重指数（BMI）为29 kg/m²。大多数患者为绝经后女性（93%），FIGO分期为I期（80%），且组织学类型为子宫内膜样癌（68%）。总队列及按ctDNA阳性状态分层的各组患者基线临床病理特征详见表1。

表1

奥斯陆、卑尔根和伯尔尼样本的cfDNA平均输入量分别为12.52 ng、6.93 ng和4.41 ng。正如预期，cfDNA输入量与LOD呈负相关（r²=0.67，P<0.001）（图1A）。尽管ctDNA可检测与不可检测的患者之间未发现统计学显著差异，但ctDNA阳性患者的LOD更低、cfDNA输入量更高（图1）。

图1

16例（19.3%）患者因存在一个或多个基因（包括TP53、ESR1、CTNNB1、PIK3CA、KRAS、GNAS、NRAS和CCND3）的突变而被判定为术前ctDNA阳性（图2）。血浆样本中检测到的平均变异等位基因频率为2.29%（范围0.21-10.15%）。ctDNA阳性患者的比例因ESGO/ESTRO/ESP风险分组而异：低危组为12.5%（2/16），中危组为11.10%（2/18），高中危组为34.80%（8/23），高危组为16.70%（4/24），晚期组为0%（0/2）。

图2

匹配肿瘤与cfDNA样本的分析：

56例患者有配对的肿瘤和血浆样本。与既往研究一致，肿瘤组织中最常见的突变基因包括PTEN（52%）、PIK3CA（48%）、TP53（46%）、KRAS（14%）、CTNNB1（16%）、FBXW7（12%）、FGFR2（16%）和GNAS（18%）。56例患者中，8例的血浆中可检测到ctDNA（图3）。这8例样本中的变异涉及PIK3CA、TP53、CTNNB1、GNAS和NRAS基因。在这8例患者的血浆样本中检测到的11个不同变异中，7个（64%）与肿瘤组织中的突变一致，4个（36%）不一致。

图3

1例患者的PIK3CA突变在血浆和肿瘤中一致，但血浆中还额外检测到TP53和CTNNB1的突变（肿瘤中未检测到）。另有2例患者（各1例）的血浆中分别检测到GNAS和TP53突变，而肿瘤组织中未检测到。

ctDNA阳性与肿瘤学结局的关联：

整个研究队列的平均随访时间为45.7个月（95%CI 41.7-49.7）。随访期间，14例（16.9%）患者出现复发，13例（15.7%）患者死亡，其中10例（12.0%）死于该病。ctDNA阳性患者的复发率（37.5%）显著高于ctDNA阴性患者（11.9%）（P=0.024）。复发部位包括局部区域（4例，28.6%）、腹腔（2例，14.3%）和远处（8例，57.1%），ctDNA阳性与阴性患者的复发部位分布无差异（P=0.194）。本队列中8例复发患者的ctDNA检测为阴性：其中3例的血浆中检测到TP53突变但低于LOD；1例的肿瘤组织中存在KRAS突变但血浆中未检测到；1例的肿瘤组织中存在PIK3CA突变但血浆中未检测到。值得注意的是，5例有全外显子测序（WES）数据的肿瘤存在ctDNA检测panel未涵盖的基因突变；其余3例患者无肿瘤组织测序数据。

如图1C所示，复发且ctDNA不可检测到的患者的LOD显著高于ctDNA可检测到的患者。

整个研究队列的平均无病生存期（DFS）为82.8个月（95%CI 74.3-91.4个月）。24个月时，ctDNA阳性患者的DFS率（61.4%，95%CI 41.3-91.3%）显著低于ctDNA阴性患者（87.6%，95%CI 79.9-96.1%）（log-rank检验，P=0.016；图4a）。平均疾病特异性生存期（DSS）的趋势相似，全队列的平均DSS为88.5个月（95%CI 80.2-96.8个月），24个月时ctDNA阳性患者的DSS率为80.4%（95%CI 62.7-100%），ctDNA阴性患者为92.5%（95%CI 86.4-99.0%）（log-rank检验，P=0.089；图4b）。单因素Cox回归分析显示，ctDNA阳性与复发风险显著相关（HR 3.4，95%CI 1.2-9.8，P=0.032）；多因素Cox回归分析（纳入分期、组织学亚型、分级和淋巴血管间隙浸润）显示，ctDNA阳性仍是复发的独立预测因素（HR 5.49，95%CI 1.5-20，P=0.010；表2）。此外，单因素Cox回归分析显示ctDNA阳性与疾病特异性死亡相关（HR 2.56，95%CI 0.8-7.87，P=0.12），多因素分析中其仍是疾病特异性死亡的独立预测因素（HR 7.04，95%CI 1.59-31.3，P=0.010，表2）。

图4

表2

探索性分析中，研究者研究了ctDNA状态与ESGO/ESTRO/ESP风险分组各亚组的关联。在高中危组中，ctDNA阳性与更差的DFS（HR 9.54，95%CI 1.06-85.9，P=0.02）和DSS（HR 4.33，95%CI 0.43-43.4，P=0.18）相关；24个月生存率方面，ctDNA阳性患者为46.9%（95%CI 21.5-100%），ctDNA阴性患者为92.9%（95%CI 80.3-100%）。研究者还分析了ctDNA阳性与按组织学类型、分级和FIGO分期分层的亚组DFS的关联，发现在非子宫内膜样癌（P<0.005）、高级别（P<0.05）和晚期（P<0.05）患者中，ctDNA阳性与显著更差的DFS相关。

讨 论

主要发现总结：

本研究中，基于靶向下一代测序（tNGS）基因panel，83例患者中有16例（19.3%）被归类为ctDNA阳性。即使控制其他临床病理预后因素，ctDNA阳性仍与复发风险升高及癌症特异性死亡独立相关。对于大多数有配对样本的患者，研究者通过这种泛癌种靶向方法证实了血浆cfDNA与肿瘤组织测序结果的一致性。

与已发表文献的对比：

本研究支持术前ctDNA在子宫内膜癌患者中具有预后价值。基于这种泛癌panel方法判定的ctDNA阳性病例比例，与其他针对高危/晚期患者富集的术前队列研究结果相似。尽管如此，仅约20%的患者术前血浆样本中可检测到ctDNA，且低危或中危组的比例更低。各风险组样本量有限降低了组间比较的统计学效力；由于缺乏原发肿瘤分子亚组的信息，无法分析不同亚组中ctDNA的阳性率。然而，ctDNA阳性率受队列构成、方法学、检测灵敏度、ctDNA评估时间、肿瘤位置及生物学释放动态等因素影响。高灵敏度的肿瘤先验检测已报道在80%以上的早期肺腺癌病例中可检测到ctDNA，而本研究中20%的检出率（包含80%的I期病例）与使用灵敏度较低的肿瘤非特异性方法的预期结果一致。尽管检出率有限，但ctDNA与不良预后的关联独立于疾病分期或组织学类型，因此ctDNA水平可能有助于优化辅助治疗和监测策略。即使在I期患者术后，ctDNA的检出也提示存在微小残留病灶，且与不良预后相关，而新兴的纵向研究也支持ctDNA在疾病监测中的应用价值。

有趣的是，在1例患者中，研究者在血浆中检测到两个肿瘤组织中未发现的新突变，包括与不良预后相关的TP53突变，这表明液体活检可能比单次肿瘤活检更能捕捉肿瘤内异质性。这一ctDNA发现或可解释为何仅基于肿瘤组织分析判定为初始临床预后良好的患者，实际临床结局较差。因此，专门针对子宫内膜癌基因组特征设计并优化用于液体活检分析的定制靶向panel，可能降低无信息样本的比例。多数既往研究基于配对肿瘤组织中检测到的突变设计ctDNA靶向测序，这不仅显著增加成本，还需获取肿瘤组织，极大限制了其在临床实践中的规模化应用（目前广泛测序尚未常规开展）。近年来，已有研究使用更大的基因panel检测ctDNA，证实TP53、PTEN和PIK3CA突变的高发生率。尽管本研究使用的Oncomine游离DNA检测panel包含了子宫内膜癌中最常见的突变基因，但仍存在肿瘤组织中检测到的突变未被panel涵盖的情况（如PPP2R1A、ARID1A或BRCA2）。特别是ARID1A突变在子宫内膜癌中已有报道，而panel中未包含该基因可能导致ctDNA分析出现假阴性结果。

本研究中，8例复发患者被判定为ctDNA阴性。由于这8例cfDNA样本的LOD均较高（平均值1.60），它们可能被视为假阴性。其中5例有WES数据，4例在panel涵盖的基因中发现了突变，支持"高LOD导致假阴性"的假设；第5例肿瘤样本的突变位于panel未涵盖的基因（PPP2R1A、ARID1A和CSMD3）。子宫内膜癌是一种高度异质性疾病，已知存在显著的肿瘤内异质性，肿瘤中存在多个克隆。特别是携带PTEN突变的肿瘤可能对ctDNA分析构成挑战：PTEN突变通常与较好的预后相关，这可能使这类病例ctDNA阳性率较低；但它们也可能属于低ctDNA释放肿瘤--本队列中所有PTEN变异均未在血浆中检测到，尽管大多数肿瘤存在PTEN突变。在同时存在PTEN与TP53或PIK3CA突变的病例中，仅后者在血浆中检出，这与其他报道一致。其他研究也报道了在结直肠癌等其他肿瘤类型中存在低ctDNA释放者。

优势与局限性：

本研究的优势包括多中心设计及使用可扩展的ctDNA检测方法，这使我们能够深入分析分析前因素（如血浆体积、离心速度、cfDNA提取时的洗脱步骤）对cfDNA产量和浓度的影响。讨论局限性时，需区分无信息结果与真阴性结果。Oncomine检测推荐的输入量为20 ng（以实现0.1%的变异频率检测），但5 ng可能足以通过该检测评估ctDNA。本研究中，69%（58/83）的样本cfDNA输入量超过5 ng，但仅5%（4/83）达到推荐的20 ng。由于cfDNA输入量与LOD呈负相关，未来研究中增加输入量对降低无信息样本比例至关重要。使用更具针对性的子宫内膜癌特异性基因panel，可进一步减少假阴性样本的风险。总体而言，肿瘤释放的可变性是ctDNA分析的另一局限性--侵袭性较低、大小有限或浸润深度较浅的肿瘤释放的ctDNA更少。因此血浆中低ctDNA比例可能导致ctDNA假阴性结果。

对临床实践和未来研究的启示：

在多个中心使用现成的检测panel进行术前ctDNA检测是可行的，且可预测复发风险。这种可扩展的方法在3例患者中检测到了肿瘤组织中未发现的新血浆突变，凸显了肿瘤非特异性panel的优势。肿瘤非特异性策略无需原发肿瘤测序，更能检测治疗过程中因选择压力和肿瘤演变产生的新发突变，这些新突变可能成为疾病进展时的潜在药物靶点。然而，其灵敏度可能低于肿瘤先验策略。开发具有高灵敏度的成本效益型肿瘤特异性panel（同时减少非必要靶点），或使用全基因组游离DNA方法（片段组学、甲基化组学），可能有助于克服当前的技术挑战，这在子宫内膜癌患者中值得进一步探索。

临床应用需要统一的采样和处理方案。遵循现有指南可确保cfDNA的产量和质量满足下游分析需求。提高cfDNA浓度的技术可能改善低输入样本中的ctDNA检测。然而，ctDNA分析的真正临床潜力需要通过纵向分析实现--用于早期检测复发或更好地定制辅助治疗或维持治疗策略，而这依赖于术后残留病灶的存在或治疗期间ctDNA的清除情况。ctDNA作为预测标志物的潜力仍需在设计良好的前瞻性试验中进一步研究。

使用泛癌种cfDNA检测panel检测子宫内膜癌患者的ctDNA是可行的，且与肿瘤样本具有一致性。ctDNA评估具有预后意义，支持其作为子宫内膜癌患者动态疾病监测工具的研究。

参考文献：

Lindemann K, Siegenthaler F, Lande KT, et al. Prognostic value of assessing ctDNA in patients with endometrial carcinoma - an international multicenter study. Gynecol Oncol. 2025;195:98-105. doi:10.1016/j.ygyno.2025.03.002