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《Nature Cancer》:Whole-exome tumor-agnostic ctDNA analysis enhances minimal residual disease detection and reveals relapse mechanisms in localized colon cancer
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月30日 来源:Nature Cancer 23.5
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在 2-3 期结肠癌(CC)治疗决策中,术后循环肿瘤 DNA(ctDNA)检测至关重要,但现有检测方法灵敏度有限。研究人员开展全外显子测序(WES)等研究,发现血浆 WES 检测微小残留病灶(MRD)灵敏度更高,研究成果发表在《Nature Cancer》杂志上,为结肠癌的治疗带来了新的希望。
在结肠癌的治疗领域,准确评估术后情况并制定精准治疗方案一直是医学专家们努力攻克的难题。目前,对于 2 - 3 期结肠癌患者,术后循环肿瘤 DNA(ctDNA)的评估是指导辅助化疗(ACT)决策的关键。然而,现有的检测方法虽然能检测 ctDNA 并识别高复发风险患者,但术后检测灵敏度有限,这给 ACT 决策带来了很大挑战。而且,相当一部分患者在接受 ACT 后,ctDNA 仍无法清除,最终导致疾病复发。这一系列问题促使研究人员深入探索,以寻找更有效的检测和治疗方法。
为此,来自西班牙巴伦西亚大学临床医院和丹麦奥胡斯大学等机构的研究人员开展了一项重要研究。他们对复发的局部结肠癌患者进行了全外显子测序(WES),同时进行转录组和蛋白质组分析,试图揭示肿瘤进展机制,寻找新的治疗靶点,并设计更灵敏的 MRD 检测方法。该研究成果发表在《Nature Cancer》杂志上,为结肠癌的治疗带来了新的希望。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先是样本采集,他们收集了西班牙和丹麦两个队列患者的血浆和肿瘤组织样本,包括复发患者和部分未复发患者。然后运用 WES 技术对样本进行检测,分析 ctDNA 中的基因突变情况。同时,通过转录组分析(如 CIBERSORT 分析免疫细胞浸润)和蛋白质组分析(如质谱技术检测蛋白表达),从多个层面探究肿瘤的特征。
下面来看具体的研究结果:
参与者特征:研究涉及两个队列,发现队列中 25 例复发患者,男性占 60%,中位年龄 74 岁,中位复发时间 13 个月;验证队列有 15 例复发患者,男性占 40%,中位年龄 64 岁,中位复发时间 12 个月。大多数患者接受了 ACT 治疗。
血浆 ctDNA 分析揭示肿瘤内异质性(ITH):对配对的血浆和肿瘤样本进行 WES 分析发现,所有参与者血浆中均检测到体细胞突变。肿瘤与血浆样本在基线和复发时的突变一致性存在差异,CNV 分析显示两者在基线和复发时的一致性较高,但基线时血浆拷贝数变化与免疫和增殖通路相关,这表明血浆在分析 ITH 方面具有优势,且疾病过程存在选择性克隆过程。
术后即刻 ctDNA 状态与 MRD 的关联:通过对术后血浆样本进行 WES 肿瘤无关(WES - TA)分析,发现其检测 MRD 的灵敏度高于现有方法,在发现队列和验证队列中的灵敏度分别达 86.7% 和 100%,特异性为 95%。这表明 WES - TA 方法在监测局部结肠癌 MRD 方面具有很大潜力。
克隆进化与肿瘤进展的相关性:对基线和复发时的 cfDNA 进行 WES 分析发现,血浆样本中体细胞变异的一致性高于肿瘤与 ctDNA 在复发时的一致性,且肿瘤进化与 B 细胞浸润有关。复发时获得的体细胞突变与上皮 - 间质转化(EMT)通路激活显著相关,这为理解肿瘤进展机制提供了重要线索。
ctDNA 平行进化分析揭示肿瘤进展:研究发现复发时肿瘤突变负荷(TMB)与非同义 / 同义替换比(dN?/dS? ratio)存在显著相关性,且复发样本中的功能突变富集于免疫逃逸通路。这表明肿瘤在进化过程中积累的突变促进了肿瘤进展,免疫逃逸在肿瘤复发中起重要作用。
ctDNA 分析指导靶向治疗:通过血浆测序鉴定出潜在的可靶向突变,患者来源的器官 oid(PDO)模型对分子匹配的疗法更敏感。这为靶向治疗提供了依据,强调了基于分子特征选择治疗方案的重要性。
在研究结论和讨论部分,研究人员指出,传统的肿瘤 - 淋巴结 - 转移分期系统存在局限性,而 ctDNA 分析虽有进展,但仍需提高检测灵敏度。本研究中,WES - TA 方法在检测 MRD 方面优于现有商业检测,且发现免疫逃逸是局部结肠癌进展的主要驱动因素,这意味着免疫疗法可能对微卫星稳定(MSS)的结肠癌患者有效,从而拓宽了治疗选择。此外,器官 oid 模型证实了靶向治疗在根除 MRD 方面优于传统治疗。然而,WES 技术也面临覆盖度和肿瘤分数等挑战,需要进一步研究和验证。总体而言,该研究为结肠癌的治疗决策提供了重要依据,为未来的临床研究和治疗方案优化指明了方向。