循环肿瘤DNA在GC中的应用进展_蔡沐宇.pdf

疾病监测与控制2023 年 2 月第 17 卷第 1 期循环肿瘤DNA在GC中的应用进展（1.内蒙古医科大学，内蒙古呼和浩特010059；2.内蒙古医科大学附属医院 胃肠外科，内蒙古呼和浩特010050）【摘 要】循环肿瘤DNA在胃癌筛查、根治性手术后微小残留病灶的检测以及晚期胃癌患者的治疗决策和监测方面具有一定应用价值。与基于组织的DNA测序相比，它可以提供一种非侵入性且便捷的方法来捕获肿瘤基因组图谱。尽管循环肿瘤DNA在胃癌中的应用证据在不断发展，但它的潜在效用是深远的，并可能影响未来该病的诊疗和预后。本文对循环肿瘤DNA在胃癌中的应用进展进行综述。【关键词】循环肿瘤DNA；胃癌中图分类号：R735.2文献标识码：A文章编号：1673-9388（2023）01-0065-05DOI：10.19891/j.issn1673-9388.（2023）01-0065-05蔡沐宇1，乌新林2*收稿日期：2022-06-01；修回日期：2022-12-10第一作者：蔡沐宇（1994），男，2020级在读硕士研究生。E-mail：*通信作者：乌新林，男，博士，主任医师，硕士研究生导师。研究方向：胃肠道肿瘤的侵袭与转移。E-mail：综述胃癌（gastric cancer，GC）是全球第五大常见癌症，每年造成近80万人死亡1。早期GC是可能治愈的。然而，它仅占所有GC诊断的30%40%2。早期GC多无明显特殊症状，且缺乏特定的筛查方法，故大多数GC病例被诊断为进展期。许多已建立的预后和预测性生物标志物需要基于组织的侵入性检测，包括HER2和PDL1。需要使用无创的、循环的和可重复的方法来筛查、诊断、监测 GC 的预后潜力。循环肿瘤 DNA（circulating tumor dna，ctDNA）是可以在血液中检测到的循环生物标志物的例子。1 ctDNA概述循环肿瘤细胞（circulating tumor cells，CTCs）是由原发肿瘤或转移病灶释放到血液中的癌细胞。它们可以在癌症患者的血液中被检测和分离，并在转移中发挥作用3。循环游离DNA（circulating freedna，cfDNA）是细胞分泌到血液中的细胞外 DNA。它也可以分泌到其他体液中，包括脑脊液和尿液。cfDNA也可能在包括坏死和凋亡在内的生理过程中从正常细胞中分泌，在妊娠、肾衰竭、自身免疫状态APPLICATION OF CIRCULATING TUMOR DNA IN GASTRIC CANCERCAI Muyu1，WU Xinlin2（1.Inner Mongolia Medical University，Hohhot 010059，China；2.Department of Gastorenterology，The Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University，Hohhot 010050，China）【Abstract】Circulating tumor DNA has certain application value in the screening of gastric cancer，the detection of smallresiduallesionsafterradicalsurgery，andthetreatmentdecision-makingandmonitoringofadvancedpatients.Comparedwithtis-sue-basedDNAsequencing，itcouldprovideanon-invasiveandconvenientwaytocapturetumorgenomemaps.Althoughtheev-idence for the use of circulating tumor DNA in gastric cancer continues to develop，its potential utility is profound and may influ-ence the future management and prognosis of this disease.This article will review the current situation and future application ofcirculatingtumorDNAingastriccancer.【Keywords】CirculatingtumorDNA；Gastriccancer 65Journal Of Diseases Monitor&Control Feb.2023 Vol.17 No.1和运动后可以看到cfDNA水平升高4。癌症患者的cfDNA水平通常较高，其中一小部分是肿瘤衍生的循环肿瘤DNA（即ctDNA）。2 ctDNA测序方法血清中的ctDNA浓度高于血浆。然而，血清也含有释放的DNA。因此，等离子体法在分离和分析肿瘤源性DNA方面具有较高的敏感性5。一般来说，血液中ctDNA的浓度很低，需要非常灵敏的工具来分离并进行DNA测序。ctDNA分析可以检测多种基因组畸变，包括点突变（单核苷酸变异）、插入/删除、扩增（拷贝数变异）和基因融合。目前的技术可以在低至0.01%的浓度下分离和测序ctDNA6。靶向测序技术可以使用液滴数字PCR或光束聚合酶链反应（微珠、乳剂、扩增和磁性）PCR分析单个基因。靶向测序也可以在多基因的基础上使用包括数百个基因的测序分析。3ctDNA在GC中的检测ctDNA 可以在早期和晚期 GC 的个体中检测到。一项使用基于血浆的全基因组高通量测序（next-generation sequencing technology，NGS）对44名任何阶段GC（n=39）和食管癌（n=5）患者进行的研究显示，ctDNA 检出率约为 39%，VAF 范围为2.5%8%。有趣的是，与组织的一致性只有54%7。另一项对29名任何阶段GC患者的研究显示，使用靶向NGS，ctDNA检出率为91.3%，平均等位基因突变频率（average allele mutation frequency，VAF）范围为2.8%87.1%，平均每位患者检测到5.4个体细胞变异。该队列的组织一致性为47.8%。即使是像 T1-T2 这样的小肿瘤也会脱落 ctDNA8。Maron 等9的一项研究还在全球队列中使用 Guar-dant360 高 通 量 测 序（next-generation sequencingtechnology，NGS）分析法评估了GC的基因组图谱。该研究显示，基因组图谱与基于组织的NGS相似，常见的改变发生在 TP53（53.0%）、HER2（17.0%）、EGFR（17.0%）、KRAS（15.0%）、MYC（13.0%）、PIK3CA（13.0%）和 MET（11.0%）。此外，与组织NGS 相比，ctDNA NGS 更容易检测到 MET、FGFR2和EGFR等靶向变异。基于组织分析的msi-high肿瘤患者均使用ctDNA检测，显示100%一致性，对于选择患者进行免疫治疗时非常重要。4 ctDNA在GC中的临床应用4.1 ctDNA在早期GC筛查的应用GC 患者的无病生存期（disease free survival，DFS）和总生存期（overall survival，OS）主要由分期决定，晚期的预后较差。通过检测癌前肿瘤和早期癌症，有更高的生存机会。在我国没有有效或可接受的GC筛查项目。因此，需要能够早期发现癌症的技术。ctDNA正被越来越多地用于多种恶性肿瘤的研究（用一种检测方法检测多种癌症）。目前GC的血清肿瘤标志物包括CEA和CA-199，且对诊断和复发的敏感性和特异性较低，不适合筛查10。这些生物标记物在早期疾病中不太可能升高。因此，当用于GC筛查时，它们是不可靠的。Kang等11评估了116例早期GC患者和31例健康对照者，使用术前CTCs作为筛查工具。结果表明，CTCs作为筛查工具的敏感性（85.3%）和特异性（90.3%）较高。当使用cfDNA作为筛查工具时，Lan等12在429名GC患者和95名健康对照队列中报告了 cfDNA 的临界值为 68.9%的敏感性（P0.05）。Sai等13发现53例GC患者术前血液样本中cfDNA浓度高于21例健康对照者（P0.05）。拷贝数变异的检测（如HER2扩增）也可能在GC筛查中起作用。然而，HER2的扩增只出现在GC患者的一个子集中（约20%）。GC患者术前ctDNA水平似乎与癌症的分期和肿瘤的大小成正比。Yang等14证实了术前可检测到的ctDNA与肿瘤较高T分期之间的显著相关性（P0.05）。更大的肿瘤体积、淋巴结受累和肿瘤位于胃贲门的位置也与术前较高的ctDNA水平相关。在这项研究中，ctDNA在T1肿瘤中检测不到；然而，该研究确实表明，在疾病的早期阶段使用ctDNA存在局限性。与早期疾病相比，ctDNA更常在转移性癌症患者中检测到。Bettegowda等15研究了包括胃食管癌在内的多种肿瘤患者的ctDNA检出率。在GC和食管癌患者中，57%的局限性疾病患者可检测到ctDNA，而转移性疾病患者的这一比例约为100.0%。在所有恶性肿瘤中，I期疾病的ctDNA检出率为47.0%。但目前为止，研究ctDNA在早期GC检测和诊断中的应用的研究样本量很小，需要大量的前瞻性研究。4.2 ctDNA在进展期GC中的应用ctDNA检测和测序对于提供实时遗传信息和跟踪肿瘤的基因组进化非常有用，而且不需要进行连续的组织活检。ctDNA 可作为进展期 GC 患者的疾病监测工 66疾病监测与控制2023 年 2 月第 17 卷第 1 期具。定量地说，最大平均等位基因突变频率（max av-erage allele mutation frequency，maxVAF）随时间的动态变化是进展期GC的预后指标。在一项评估进展期GC中ctDNA的研究中16，那些在治疗开始后max-VAF下降50%的患者，与那些没有下降50%的患者相比（13.7 个月vs 8.6个月）的OS有所改善。在接受免疫疗法的患者中也出现了类似的情况。免疫治疗开始后maxVAF3.5%的患者OS有所改善。Davidson等17的另一项ctDNA研究使用低覆盖率全基因组测序（lowcoverage whole genome sequencing，LCWGS）分析了30例接受一线化疗的晚期GC患者的基因组图谱。总共77%的患者具有可检测的ctDNA。较高的cfDNA浓度与OS缩短相关。此外，2q和8p染色体的增加与化疗反应相关。有肝转移的参与者具有较高的ctDNA分数，因此可以根据肝转移的存在对研究ctDNA的患者进行分层。这些数据支持使用ctDNA作为GC的预后生物标志物。一项 61 例患者的研究18使用 Guar-dant360试验评估了接受派姆单抗治疗的进展期GC患者的ctDNA动态。进行了一系列ctDNA分析，结果显示6周时血浆中ctDNA水平的降低预示着派姆单抗的疗效和无进展生存期（progression free survival，PFS）。定量血浆ctDNA水平有望预测进展期GC患者的反应和生存期。HER2状态常规使用基于组织的免疫组化和/或FISH检测，是曲妥珠单抗敏感性的标志。一项研究19评估了56例确诊GC患者的HER2状态，采用基于组织和ctdna的检测方法。组织和血浆基HER2扩增的一致性为91.2%，提示血浆基筛选HER2扩增的方法可用于确定曲妥珠单抗治疗的适用性。然而，Maron等9也评估了ctDNA和基于组织的HER2扩增之间的一致性。基于组织和血浆的HER2测序的一致性仅为61.0%。基于这些发现，在使用ctDNA作为筛查工具检测进展期GC中HER2扩增之前，需要在前瞻性临床试验中进行更大规模的一致性研究。尽管与其他癌症相比，GC的治疗靶点有限，但使用ctDNA检测新药物靶