综述:循环肿瘤DNA(ctDNA)作为不可切除胰腺癌无进展生存和总生存预测因子的系统评价与荟萃分析
《The Journal of Liquid Biopsy》:Circulating tumour DNA (ctDNA) as a predictor of progression-free and overall survival in non-resectable pancreatic cancer: a systematic review and meta-analysis
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年11月01日
来源:The Journal of Liquid Biopsy
编辑推荐:
本综述系统评价了64项研究(5652例患者)证据,证实基线ctDNA水平高(OS风险比HR=2.3,PFS HR=2.1)与不良ctDNA动力学(OS HR=3.1,PFS HR=4.3)显著缩短晚期胰腺导管腺癌(PDAC)患者生存期,支持ctDNA作为强预后生物标志物,但临床转化仍需标准化阈值验证。
胰腺导管腺癌(PDAC)是一种高度致死性恶性肿瘤,5年生存率仅13%。超过80%的患者确诊时已为不可切除疾病,中位总生存期(OS)不足1年。尽管联合化疗可改善OS,但其获益常被毒性抵消,且许多体质虚弱、营养不良的患者在疾病进展时无法耐受二线治疗。当前标准疗效评估依赖影像学,但存在诸多局限性:基于实体瘤疗效评价标准(RECIST)的客观缓解率与OS仅呈中度相关;许多患者存在不可测量病灶(如腹膜或胰腺原发灶);胰腺致密纤维化间质和瘤周炎症改变影响测量重现性与准确性。此外,治疗疗效需在化疗8-12周后首次评估,可能导致患者长期暴露于无效治疗的毒性中。唯一获批的生物标志物CA19-9预测价值不一致,且受胰腺炎、胆道梗阻等非恶性条件影响,约10-15%人群为非表达者,进一步降低了其临床效用。这些局限性强调需要更可靠、普适的生物标志物以指导治疗决策。
液体活检已成为满足此需求的有前景的方法。血液中的循环肿瘤DNA(ctDNA)已被研究多年,近期临床研究已验证特定ctDNA检测方法可用于多种肿瘤类型。其微创、快速可测、易于重复的特性,使其有望成为优化不同治疗背景下PDAC患者临床管理的工具。在姑息治疗背景下,其短半衰期允许更早评估治疗获益、及时调整治疗和支持停用无效疗法,这对该患者群体尤为重要。然而,尽管当前ESMO指南承认ctDNA是评估疗效的有前景工具,但并未认可其在PDAC中的常规应用。
本研究旨在通过系统评价和荟萃分析,评估不可切除PDAC患者ctDNA水平与动力学和临床结局(包括缓解和生存)之间的关联。
研究纳入标准预先设定于方案中,包括:涉及不可切除PDAC患者;报告基线时和/或全身治疗期间血浆或血清中ctDNA的临床价值;将ctDNA与OS、无进展生存期(PFS)和/或治疗缓解相关联。方案已在PROSPERO注册(CRD42023438774),遵循PRISMA报告指南。
检索策略覆盖PubMed、MEDLINE、Embase和Cochrane Central Register of Controlled Trials数据库,截止日期为2023年7月12日,并于2025年1月31日更新检索。无语言、研究设计、发表年份或类型限制。仅纳入有全文数据的研究。
研究筛选、数据提取和质量评估使用Covidence软件进行。每个阶段(筛选、资格认定、纳入和数据提取)均由至少两名研究人员独立完成。数据提取使用定制模板捕获关键研究细节。使用预后研究质量(QUIPS)工具评估偏倚风险。
结果合成基于两种方法:基线ctDNA水平或检测;治疗期间ctDNA水平或可检测性的变化(称为ctDNA动力学)。基线ctDNA定义为开始全身治疗前的ctDNA水平或检测。ctDNA动力学指从基线到治疗期间某个时间点的变化。
统计分析纳入提供单变量生存分析HR及95% CI的研究,用于估计ctDNA与临床结局(PFS和OS)的关联。临床和方法学异质性基于研究设计、患者人群、采血时间点、ctDNA分析方法、ctDNA标志物和截断值进行评估。使用随机效应模型计算合并估计值。
共筛选2156项独特研究,258项进行全文审查,最终64项符合纳入标准。研究共纳入6422例患者,其中5652例为不可切除PDAC——4814例(85%)为转移性疾病(IV期),838例(15%)为局部晚期疾病(III期)。至少2073例接受姑息性全身治疗的不可切除PDAC患者报告了ctDNA与治疗或生存结局的关联。24项研究至少贡献于一项荟萃分析。
最常报告的治疗是吉西他滨为基础(单药或联合白蛋白结合型紫杉醇)、FOLFIRINOX和其他5-FU为基础疗法(如FOLFOX、FOLFIRI、口服氟尿嘧啶)。多数研究聚焦一线治疗;仅两项纳入后线治疗。
六十三项研究评估了开始一线或后线治疗前ctDNA检测或水平的预后影响。这些研究在研究设计、治疗线数、分析方法、ctDNA标志物和阳性阈值方面存在差异。
分析方法最常采用基于PCR的方法(34项)、靶向测序(如NGS)(20项)或两者组合(6项)。其他方法包括毛细管凝胶电泳(1项)和全基因组测序(1项)。最广泛使用的ctDNA检测和定量方法是靶向KRAS突变的肿瘤不可知论方法(36项)。五项研究使用包含最多8个基因(包括KRAS)的小Panel,十一项使用大基因Panel,七项使用一个或多个基因的异常甲基化模式。五项采用全面基因组分析的研究中,四项聚焦于有限基因子集,仅一项报告了整个Panel的结果。
32项专门报告转移性PDAC患者的研究中,基线ctDNA检出率从29%到100%不等,使用大基因Panel、KRAS靶向测序和甲基化特异性PCR检测的研究达到100%检出率。49项研究纳入接受一线全身治疗的患者,两项研究针对二线治疗,其余研究的治疗线数各异或未知。
大多数研究根据检测限报告基线ctDNA状态。六项研究报告了特定的ctDNA浓度,其余使用连续ctDNA值、基因组不稳定性评分、中位片段长度、中位突变等位基因频率或仅报告描述性结果。
36项研究发现基线ctDNA高于所选阈值与较短OS存在统计学显著关联,六项研究不支持此关联。十项研究报告了多重分析,结果因疾病分期、所选截断值或评估的ctDNA标志物而异。其余研究要么未进行统计检验描述性呈现基线ctDNA与OS的关系,要么未评估该关联。
17项研究中,基线ctDNA高于研究定义阈值意味着较短PFS,五项未发现显著相关性,四项研究内部分析结果不一,其余研究未评估或描述性呈现。
十项研究报告了治疗缓解与治疗前ctDNA状态或水平的关系,八项报告存在关联,两项不支持。由于报告有限,未对治疗缓解结局进行定量合成。
40项纳入研究评估了治疗期间ctDNA动力学与临床结局的关联。这些研究在采样时间点、分析方法、ctDNA标志物和ctDNA动力学截断值方面特征各异。
分析ctDNA动力学变化的方法大多与基线时使用的镜像:主要采用基于PCR的方法和靶向测序。KRAS突变是最常用的ctDNA动力学检测和定量标志物,其次是多基因Panel。
所有研究均评估了治疗过程中某个时间点(后续样本)采集的血样中ctDNA相较于基线ctDNA的变化。第二次采样最常在治疗开始约4周后进行,但时间间隔从4天到3个月或首次治疗疗效评估时不等。多项研究采集了系列样本,其他则分析了未指明时间点的样本。
在进一步分析ctDNA动力学与临床结局关联时,研究以不同方式对人群进行二分。九项研究比较了ctDNA水平增加与减少/稳定的患者,四项基于ctDNA可检测性的变化,三项基于ctDNA水平下降的数据驱动截断值。三项研究报告了多种截断值,一项研究基于ctDNA变化预定义了分子缓解类别。其他呈现方式包括ctDNA斜率、突变等位频率高于1%、KRAS定量循环比率、二分不稳定性评分组、连续KRAS值或无统计检验的描述性呈现。
17项具有统计学评估的研究中,16项发现有利ctDNA动力学(如清除或下降)与较长OS,或不利动力学(如增加、持续或下降低于选定阈值)与较短OS显著相关,一项未发现。13项研究中,ctDNA动力学与PFS显著相关,两项研究结果因采样间隔或ctDNA标志物和截断值而异,一项未发现关联,一项描述性呈现关联。
10项研究评估了ctDNA动力学与治疗缓解的关系,七项发现ctDNA变化与治疗缓解显著相关,三项未发现。由于缺乏共同的效应估计,无法进行比较分析。另外20项研究描述性呈现了关系。
基线ctDNA水平高于指定阈值与较短OS显著相关(22项研究,1883例患者,合并HR=2.3,95% CI 1.9-2.8),该分析显示高统计异质性(I2 = 75%)。较高/存在的基线ctDNA也与较短PFS相关(14项研究,1196例患者,合并HR=2.1,95% CI 1.8–2.4),异质性低(I2 = 9%)。
对于ctDNA动力学,七项研究贡献了OS数据,显示异质性极低(I2 = 0%)。不利ctDNA动力学(特征为增加、持续或下降不足)与较短OS相关(合并HR=3.1,95% CI 2.3–4.3,n=269)。在ctDNA动力学与PFS的荟萃分析中(同样基于七项研究,n=244),观察到中度异质性(I2 = 50%),不利动力学与较短PFS相关(合并HR=4.3,95% CI 2.6–7.2)。
总体而言,各研究的偏倚风险评为中度。33项研究至少在一个领域被确定为高风险。研究参与领域高风险研究数量最多(18项),其次是研究混杂(11项)。研究损耗领域低风险研究占多数(47项),其他领域主要评为中度风险。
本系统评价和荟萃分析发现基线ctDNA水平与较差生存结局存在一致关联。此外,治疗期间ctDNA清除或下降与改善OS和PFS相关。尽管研究间存在异质性,但关联方向非常一致,支持ctDNA作为晚期PDAC预后生物标志物的潜力。
基线ctDNA的预后意义与既往荟萃分析结果一致。然而,姑息性全身治疗期间ctDNA动力学的预后意义仍探索较少。
大多数研究纳入转移性疾病患者,仅两项研究单独报告了局部晚期PDAC患者的结局,限制了在该亚组中的解读,而该亚组的影像学评估尤其具有挑战性。转移性PDAC患者治疗前检出率从29%到100%不等。先前研究发现无远处转移或转移仅限于肺、淋巴结或腹膜的患者ctDNA水平低于肝转移患者,强调需要研究生物学变异性。低ctDNA水平可能反映早期疾病和无肝转移的晚期PDAC脱落有限,这对该疾病构成临床挑战,对ctDNA分析的技术管理提出高要求。
此外,应考虑方法学因素。大多数研究使用基于PCR的技术分析KRAS突变,而更广泛基因Panel的靶向测序以及最近甲基化特异性检测反映了ctDNA方法的持续发展。不同方法和靶标均可见最高检出率,基于PCR的肿瘤不可知论方法可能特别适用于姑息治疗中的纵向监测,因其可行性高、周转时间短且能检测连续变化。
KRAS突变发生于超过90%的PDAC,使其成为有吸引力的ctDNA生物标志物靶点。然而,热点靶向KRAS检测中的背景噪音可能损害特异性。提高阳性样本阈值可限制假阳性并提高可靠性,但以敏感性为代价。这种权衡可能导致ctDNA阴性样本患者比例较高,这是临床效用的核心障碍。需要进一步研究生物学和方法学因素,包括 assay 优化、错误抑制技术和纵向ctDNA测量。
本综述中,低检出率的研究也证明了与临床结局的关联,表明即使在检测有限的环境中也能获得有价值的预后信息。鉴于ctDNA检出率差异很大,需要进一步研究二分分类之外ctDNA水平的预后价值。此外,需要比较基线和纵向的ctDNA与CA19-9,以评估任一生物标志物的价值,但这受到缺乏明确阈值来解释CA19-9治疗期间波动的挑战。
在所有报告ctDNA动力学的研究中,ctDNA缓解的定义各不相同,术语如“清除”、“下降”和“不可检测”应用不一致。第二次采样的时间也从治疗开始后几天到几个月不等,增加了方法学变异性。在PDAC等侵袭性疾病中,快速的临床恶化可能阻碍后续采样,引入选择和 immortal time 偏倚。然而,研究间结果的一致性值得注意。需要未来具有预先定义的早期或纵向采样以及意向治疗分析的前瞻性研究来确认这些关联。
ctDNA动力学的阈值差异很大,主要依赖于数据,且缺乏外部验证。尽管存在这种变异,森林图视觉上一致,效应大小相似。这可能表明尽管存在方法学差异,观察到的关联是稳健的。然而,缺乏标准化和验证的ctDNA缓解标准仍然是临床转化的核心障碍。最近提出的预定义标准,如ctDNA实体瘤疗效评价标准(ctDNA-RECIST),可为标准化提供基础,应在未来研究中前瞻性验证。
本综述的证据表明ctDNA动力学与影像学缓解存在关联。然而,有限的数据限制了可解释性。了解ctDNA动力学与影像学之间的关系可能揭示转移模式和疾病生物学的见解。需要精心设计的前瞻性研究,同步进行ctDNA和影像学评估,以评估一致性并确定ctDNA的独特或补充价值。
纳入的研究在设计、方法学和样本量方面存在异质性。大多数是回顾性、探索性的基于单中心数据。大多数患者接受标准一线全身治疗,这支持了研究间的可比性,但限制了对后线治疗中ctDNA价值的洞察。ctDNA动力学通常仅针对患者子集报告,降低了统计效能并可能导致观察结果的变异性。这些选择性分析引入了 immortal time 偏倚风险,可能影响ctDNA动力学的估计影响。
另一个局限性是纳入研究中存在中度偏倚风险。值得注意的是,33项研究至少在一个领域存在高风险偏倚,主要涉及研究参与和混杂控制不足。这可能影响ctDNA水平和结局,限制普适性并为效应估计引入不确定性。因此,应在此考虑下解释结果。相比之下,损耗偏倚通常较低,可能反映了许多研究的回顾性设计,纳入了有可用ctDNA和结局数据的患者。
基线ctDNA与生存的预后关联与既往其他可切除和晚期PDAC荟萃分析结果一致。然而,基线ctDNA与OS关联的荟萃分析统计异质性最高(I2 = 75%),表明结果变异性很大。此外,部分研究被排除在分析之外,引入了选择偏倚风险。这需要谨慎解释估计的效应大小。结果得到叙述性综合的支持,深入描述了所有研究的临床和方法学变异以及与生存结局的关系。
相比之下,ctDNA动力学的荟萃分析显示低至中度统计异质性(ctDNA动力学与OS的I2 = 0%;ctDNA动力学与PFS的I2 = 50%),这表明在纳入研究的不同临床和方法学特征中存在一致的关联。
然而,回顾性研究中固有的选择偏倚可能系统性地排除体能状态和预后差的患者,从而限制了对该群体的普适性。因此,研究结果可能不能代表所有临床场景,但确实证明了纳入患者中存在关联的存在和方向。
正如在以回顾性分析和探索性方法为主的数据集中所预期的那样,许多异质性来源导致了高度多样化的概述。当前指南主张谨慎解释合并估计值,并辅以描述性或叙述性报告以确保清晰度和透明度。此处的目标是总结现有文献,其所需的严格谨慎程度低于旨在为临床决策提供信息的情况。因此,我们审慎地呈现了合并估计值,因为它们为指导未来研究提供了有价值的见解,尽管数据存在异质性。
本综述强调了基线ctDNA和ctDNA动力学在晚期PDAC中的预后相关性,支持其作为微创、早期疗效生物标志物的潜力。多项研究证明与OS存在显著关联,在某些情况下治疗开始后两周内即可观察到,表明ctDNA可能比影像学更早洞察治疗获益。
虽然这些发现支持ctDNA的临床有效性,但需要使用标准化标准和稳健方法的前瞻性研究来确定临床效用,具体而言,即ctDNA指导的治疗决策是否比当前标准改善结局。
未来研究的关键领域包括未充分探索的人群(如局部晚期PDAC患者)、assay 优化、ctDNA阴性状态的意义以及基线水平对ctDNA缓解的预测价值。关键下一步将是前瞻性验证预定义阈值(如ctDNA-RECIST中提出的),以及确定最佳采样时间点和临床相关截断值。这将为评估ctDNA的真实世界效用铺平道路,包括早期治疗调整对生存和生活质量的影响。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号