基于DNA甲基化ctDNA肿瘤分数的化疗反应监测：来自晚期常见实体瘤真实世界队列的证据

《The Journal of Liquid Biopsy》：Chemotherapy response monitoring with DNA methylation-based ctDNA tumor fraction: Evidence from a real-world cohort of patients with advanced common solid malignancies

本研究针对化疗疗效评估难题，开发了基于ctDNA甲基化谱的肿瘤分数(TF)监测技术。通过对278例晚期实体瘤患者进行纵向监测，发现TF下降≥98%与rwTTNT(HR=0.40)和rwOS(HR=0.56)显著改善相关，且TF升高可提前2.27个月预测疾病进展，为化疗疗效评估提供了新型生物标志物。

　　

在精准医疗时代，化疗仍然是多种癌症的标准治疗方案，但如何准确评估其疗效却一直是临床面临的重大挑战。化疗药物在杀伤肿瘤细胞的同时，也会对正常细胞造成无差别攻击，导致胃肠道毒性、周围神经病变、中性粒细胞减少和心脏毒性等严重不良反应。然而研究显示，化疗对美国肿瘤患者总生存期的贡献不足5%，对结直肠癌、乳腺癌、前列腺癌、黑色素瘤和肺癌等常见癌症的5年生存率仅为1.6%。这种微薄的生存获益与显著的毒性风险，使得准确评估治疗反应成为平衡疗效与毒性的关键。

传统的影像学评估存在明显局限性，需要较长时间才能观察到明显的肿瘤变化，且对于按照RECIST标准判定为疾病稳定的患者，难以提供精确的预后信息。液体活检技术的出现为这一困境带来了转机。循环肿瘤DNA（ctDNA）分析作为一种非侵入性方法，能够通过常规血液检测实时监测肿瘤动态，在基因分型、治疗反应评估和耐药监测方面展现出巨大潜力。

然而，传统的基于基因组分析的液体活检方法存在灵敏度有限、受克隆性造血干扰等局限性。表观遗传学方法，特别是DNA甲基化分析，为解决这些问题提供了新思路。甲基化标记具有组织特异性且不受克隆性造血影响，为ctDNA定量分析提供了更可靠的生物标志物。

在这项发表于《The Journal of Liquid Biopsy》的研究中，Christian D. Rolfo教授团队开发了一种基于DNA甲基化的ctDNA肿瘤分数（TF）监测方法，并在278例晚期实体瘤患者的真实世界队列中验证了其预测化疗疗效的能力。这种组织无创检测方法不依赖肿瘤组织样本，避免了传统方法因组织获取困难或肿瘤异质性导致的局限性。

研究团队采用的关键技术方法包括：利用GuardantINFORM真实世界数据库，该数据库整合了美国晚期实体瘤患者的基因组、表观遗传学数据和医疗理赔信息；通过Guardant Reveal检测平台进行cfDNA甲基化分析，使用包含20,000多个差异甲基化区域的15MB panel；采用经过分析验证的下一代测序（NGS）甲基化ctDNA检测方法进行系列样本分析；以真实世界至下次治疗时间（rwTTNT）作为无进展生存期的替代终点，同时评估真实世界总生存期（rwOS）。

3.1 队列概述

研究纳入了278例晚期实体瘤患者，共分析642份样本。患者群体涵盖结直肠癌（26%）、胰腺癌（19%）、胆管癌（13%）、胃癌（10%）等多种肿瘤类型。中位年龄64岁，58%为男性，62%接受一线化疗。所有患者均有基线血浆样本和至少一个治疗中样本，其中54例患者有两个及以上治疗中样本。

3.2 基线结果

基线期ctDNA检出率为94%（261/278），93%的患者TF可量化。不同癌种的基线TF存在差异，结直肠癌、食管癌和乳腺癌的中位TF最高（分别为16.12%、13.09%和10.92%），胰腺癌最低（0.71%）。基线ctDNA检出与预后显著相关，rwTTNT和rwOS的风险比（aHR）分别为0.68和0.62。

3.3 TF最佳变化百分比与化疗获益相关

研究发现，TF任何程度的下降均与rwTTNT（HR=0.55）和rwOS（HR=0.49）改善显著相关。TF下降程度与临床获益呈剂量效应关系，下降幅度越大，预后越好。特别值得注意的是，在化疗开始后21-140天内任何时间点达到TF下降≥98%的患者，表现出最佳的临床结局，rwTTNT的aHR为0.40，rwOS的aHR为0.56。将TF作为连续变量分析时，log TF每增加一个单位，rwTTNT事件风险增加22.6%。

3.4 纵向监测早于临床证据识别疾病进展

对54例有多次采样数据的患者分析显示，不同的TF动态模式对应不同的预后。所有时间点TF持续下降的患者中位rwTTNT为9.77个月，而TF先下降后上升的患者中位rwTTNT仅为2.83个月，差异显著。在64例出现TF升高并有rwTTNT事件的患者中，从TF首次升高到rwTTNT事件的中位领先时间为2.27个月，最长可达18.07个月，表明甲基化TF监测能够早期预警疾病进展。

研究结论表明，基于甲基化的ctDNA TF变化与晚期实体瘤患者接受化疗的长期结局显著相关。TF下降，特别是≥98%的大幅下降，预示着更好的治疗反应和更长的生存时间。相反，TF升高往往预示着疾病进展，且平均可提前2.27个月发出预警信号。这种组织无创的监测方法为化疗疗效评估提供了实时、动态的生物标志物，有望帮助临床医生更早地识别治疗无效患者，避免不必要的毒性暴露，优化治疗决策。

这项研究的创新之处在于首次在大型真实世界队列中验证了甲基化TF监测在化疗背景下的预测价值，突破了传统基因分型方法的局限性。与需要肿瘤组织的个体化监测方法不同，这种组织无创的甲基化分析方法具有更广泛的适用性，特别适用于组织样本难以获取或存在肿瘤异质性的情况。

尽管研究存在回顾性设计的局限性，且患者群体在肿瘤类型和治疗方案上存在异质性，但研究结果强烈支持将甲基化TF监测整合到常规化疗管理中的临床价值。未来研究需要在前瞻性试验中进一步验证这一生物标志物，并探索其在免疫治疗和靶向治疗中的应用潜力。随着液体活检技术的不断发展和标准化，基于甲基化的ctDNA监测有望成为肿瘤精准医疗的重要工具，为化疗这一经典治疗手段注入新的精准化活力。