术后循环肿瘤DNA在根治性治疗转移性结直肠癌中的预后价值:一项系统评价与Meta分析

《Cancer Treatment Reviews》:Prognostic role of postoperative circulating tumor DNA in metastatic colorectal cancer treated with curative intent: A systematic review and meta-analysis

【字体: 时间:2026年06月09日 来源:Cancer Treatment Reviews 10.5

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  术后循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)是早期结直肠癌(colorectal cancer, CRC)中分子残留病灶(molecular residual disease, MRD)检测的新兴生物标志物。然而,其在根治性切

  
术后循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)是早期结直肠癌(colorectal cancer, CRC)中分子残留病灶(molecular residual disease, MRD)检测的新兴生物标志物。然而,其在根治性切除的转移性疾病患者中的预后价值尚未得到全面评估。该研究旨在评估术后ctDNA检测与生存结局之间的关联,包括在完成辅助化疗(adjuvant chemotherapy, ACT)后,对于以根治性为目的治疗的转移性CRC(metastatic CRC, mCRC)患者。研究人员对PubMed/MEDLINE、Scopus和Embase数据库进行了系统检索,检索时间截至2025年3月17日。纳入标准包括:年龄≥18岁、经组织学确诊的mCRC、接受根治性手术和/或局部区域治疗、至少有一次术后ctDNA评估,并报告至少一个时间-事件结局[包括无病生存期(disease-free survival, DFS)、无复发生存期(recurrence-free survival, RFS)、无进展生存期(progression-free survival, PFS)或总生存期(overall survival, OS)]的风险比(hazard ratios, HRs)及95%置信区间(95% confidence intervals, 95%CI)。采用随机效应模型进行Meta分析,合并RFS和OS的HRs。使用预后研究质量(Quality in Prognosis Studies, QUIPS)工具评估偏倚风险。该研究遵循系统评价和Meta分析首选报告项目(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses, PRISMA)指南,并在PROSPERO注册(CRD42024528320)。

该研究共纳入16项研究(N=1048)。术后ctDNA阳性在409例患者(39.0%)中检出,与显著更差的RFS(16项研究;HR=4.45, 95%CI, 3.44–5.75; P<0.0001)和更短的OS(9项研究;HR=6.23; 95%CI, 3.15–12.33, P=0.0003)相关。值得注意的是,辅助化疗完成后(post-ACT)的ctDNA阳性率(N=96, 41.4%)仍与复发风险相关(5项研究;HR, 6.08; 95%CI, 4.04–9.16; P<0.001)。
研究结论表明,在以根治性为目的治疗的mCRC患者中,术后ctDNA阳性与复发和死亡风险增加密切相关。这些发现支持其作为一致性预后生物标志物的作用,并强调了在该领域开展生物标志物导向临床试验的必要性。
结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是全球癌症相关死亡的第二大原因。约30%的患者确诊时即存在转移性CRC(metastatic CRC, mCRC),而最初诊断为局限性疾病的患者中有多达50%最终在随访期间发生转移。尽管多学科综合治疗的进步使得部分寡转移患者得以接受以根治性为目的的治疗,但即使完全切除或根治性局部治疗后,仍有近50%患者出现疾病复发,提示存在隐匿性微小转移灶,即分子残留病灶(molecular residual disease, MRD)。辅助化疗在早期高危CRC中的获益明确,但在根治性治疗后的mCRC中的价值尚不明确。JCOG0603试验显示辅助化疗可改善无病生存期(disease-free survival, DFS),但无生存获益。在此背景下,识别高复发风险患者以指导治疗升级或强化监测策略尤为重要。

循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)已成为根治性治疗后MRD检测的关键生物标志物。在切除的II–III期CRC中,术后ctDNA阳性与复发风险增加密切相关,并正在前瞻性生物标志物导向治疗策略中进行评估。然而,以根治性为目的治疗的mCRC(即寡转移性疾病,适合完全切除、局部区域治疗或两者联合)在生物学和临床上具有独特性,其术后ctDNA的预后价值需要专门研究。既往系统评价仅在亚组分析中评估术后ctDNA在mCRC中的作用,或与早期CRC合并分析,限制了其作为该领域预后生物标志物的可解释性。此外,多部近期发表的文献扩展了可用证据,凸显了进行更新且针对性评估的必要性。

基于上述背景,研究人员开展了该研究,以系统评价和Meta分析的形式评估术后ctDNA在接受根治性手术和/或局部区域治疗的mCRC患者中的预后作用。主要目标是评估术后ctDNA状态与无复发生存期(recurrence-free survival, RFS)和总生存期(overall survival, OS)的关联;次要目标是评估辅助化疗完成后(post-adjuvant chemotherapy, post-ACT)ctDNA的预后价值及其与时间-事件结局的关联。

该研究遵循Riley等的方法学建议、Cochrane手册以及PRISMA指南进行,研究方案在PROSPERO注册(CRD42024528320)。纳入标准包括:年龄≥18岁、组织学确诊的mCRC、接受根治性手术和/或局部区域治疗、至少有一次术后ctDNA评估,并报告至少一个时间-事件结局的HRs及95%CIs的原始研究或回顾性研究。排除综述、评论、临床前研究、病例报告、会议摘要以及仅纳入I–III期CRC患者的研究。检索策略涵盖PubMed/MEDLINE、Scopus和Embase数据库,截至2025年3月17日,由信息学专家协助制定,聚焦"结直肠肿瘤"、"转移瘤切除术"和"循环肿瘤DNA"三个领域。研究筛选由两名评审员独立完成,使用Rayyan.ai平台;数据提取由三名评审员独立完成,包括研究特征、ctDNA相关细节、患者和肿瘤特征、生存结局及判别指标。偏倚风险评估采用QUIPS工具,根据六个领域的评分将总体偏倚风险分为低、中、高三个等级。

该研究的主要结局为术后ctDNA状态分层的RFS和OS。RFS定义为从根治性治疗或研究入组到复发、进展或任何原因死亡的时间;DFS和PFS在RFS框架内分析以增强跨研究可比性。OS定义为从治疗或研究入组到任何原因死亡的时间。次要分析 examined post-ACT ctDNA与时间-事件结局的关联。此外,还进行了补充性探索性分析,总结原始研究中报告的预后判别 measures。

统计分析方法方面,采用随机效应Meta分析合并RFS和OS的HRs及95%CIs。优先使用调整后的HRs;未报告时使用未调整估计值。对研究特定HRs进行对数转换,从相应95%CIs推导标准误。使用限制性最大似然(restricted maximum likelihood, REML)法估计研究间方差(τ2),并应用Hartung-Knapp调整生成更保守的置信区间。异质性通过Q检验、τ2和I2统计量评估,I2值解释为低(0–25%)、中等(25–50%)和高(50–100%)。计算预测区间(prediction intervals, PIs)以估计未来研究中预期效应范围。主要结局的亚组分析包括:预后模型调整状态、研究设计、样本量、研究质量评估、结局类型、ctDNA检测策略、ctDNA检测方法、转移部位和局部区域治疗方式。进行异常值和影响分析以识别对合并估计影响过大的研究。敏感性分析限制于:仅报告调整后HRs的研究、大样本量(>50例)的研究、以及QUIPS评估为低偏倚风险的研究。采用双变量随机效应Meta分析联合合成OS和RFS的对数HR,构建研究内协方差矩阵时使用报告的标准误和假设的研究内相关性(ρ=0.50),并在合理值(0, 0.25, 0.75)范围内进行敏感性分析。发表偏倚通过增强轮廓漏斗图评估,当至少10项研究可用时使用Egger回归检验评估漏斗不对称性。

研究结果显示,经筛选后共纳入16项研究。研究特征方面,10项(62.5%)为前瞻性设计,6项(37.5%)为回顾性设计,中位随访21.0个月。发表时间跨度2020年至2025年,约半数发表于2022年之后。患者中位年龄64岁,男性中位比例58%。11项研究纳入肝局限性病变患者,5项纳入肝外病变患者。13项采用单纯手术治疗,3项采用多模式策略。在1048例术后ctDNA评估患者中,409例(39.0%)ctDNA阳性,639例(61%)阴性。8项研究报告了术后采样时间,范围为术后26–50天。ctDNA阳性标准 heterogeneous,缺乏统一阈值。9项使用肿瘤知情(tumor-informed)检测策略,7项使用肿瘤非依赖(tumor-na?ve)平台;7项使用数字微滴PCR(digital droplet PCR, ddPCR),7项使用二代测序(next-generation sequencing, NGS),2项使用甲基化检测。5项研究评估了辅助化疗完成后的ctDNA,共232例参与者,其中96例(41.4%)阳性。

QUIPS评估显示,8项(50%)低偏倚风险,2项(12.5%)中等风险,6项(37.5%)高风险。"混杂偏倚"和"统计分析与报告偏倚"是最常贡献于较高风险评级的领域。

主要分析结果方面,16项研究(1048例)贡献于RFS的主要Meta分析。随机效应模型显示,术后ctDNA阳性与显著更高的复发风险相关(HR=4.45, 95%CI, 3.44–5.75; P<0.0001),预测区间与合并估计一致,提示ctDNA阳性在未来研究中仍可能与较差RFS相关。研究间异质性为中等且统计学显著(I2=40.3%, P=0.048)。亚组分析显示,无论是在调整后(HR=4.69; 95%CI, 3.41–6.45)还是未调整分析(HR=3.83; 95%CI, 2.00–7.34)中,术后ctDNA阳性均与更差RFS显著相关,且在所有预设亚组中关联一致。按转移部位分层的亚组分析未显示RFS的显著亚组差异(P=0.6638)。

9项研究(676例)评估了OS。术后ctDNA阳性与显著更短的OS相关(HR=6.23; 95%CI, 3.15–12.33; P=0.0003),研究间异质性高(I2=58.1%, P=0.0143)。按转移部位分层的亚组分析显示ctDNA阳性在肝局限性病变(6项;HR, 4.27; 95%CI, 1.98–9.20; I2=50%)和任何部位转移(3项;HR, 15.91; 95%CI, 7.02–36.07; I2=0%)中均与更差OS显著相关,亚组差异检验P=0.0002具统计学意义。

敏感性分析显示,异常值和影响分析识别出一项研究为RFS和OS研究间异质性的主要贡献者。排除该研究后异质性降低(I2 for RFS从40.3%降至11%;I2 for OS从58.1%降至19%),预测区间收窄,效应估计方向保持不变。逐一排除分析确认了结果的稳健性,所有排除情况下合并HRs仍显著。限制于≥50例样本量、报告调整后HRs以及低偏倚风险研究的敏感性分析显示RFS和OS的合并HRs一致。RFS的发表偏倚:增强轮廓漏斗图检查和Egger检验(P=0.51)未显示证据不对称或小研究效应。

双变量随机效应Meta分析(9项研究,656例)联合建模OS和RFS,假设研究内相关性ρ=0.50时,研究间相关性为0.90;在合理ρ值(0, 0.25, 0.75)范围内,相关性范围为0.57至1.00。

次要分析方面,5项研究评估辅助化疗完成后的术后ctDNA并纳入post-ACT Meta分析,共232例参与者。随机效应模型显示,辅助治疗后ctDNA阳性与显著更高的复发风险相关(HR, 6.08; 95%CI, 4.04–9.16; P<0.001),异质性低(I2=0%; P=0.70)。

预后判别表现方面,正式判别指标报告罕见,无研究评估时间依赖性AUC,限制了跨研究可比性。在可获得数据中,ctDNA显示高特异性(74%–100%)和阳性预测值(84.6%–100%)用于复发检测,纵向监测设置中敏感性改善。相反,敏感性(33%–91.4%)和阴性预测值(35%–100%)在研究间更具变异性。在直接比较生物标志物的研究中,尽管存在方法学异质性,ctDNA始终优于术后癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA)。

讨论部分,该研究是首个专门评估术后ctDNA在以根治性为目的治疗的mCRC患者中预后作用的系统评价和Meta分析。术后ctDNA阳性与复发和死亡风险增加密切相关,辅助化疗完成后ctDNA阳性仍与复发风险相关,支持其在该转移性设置中用于术后风险分层的潜在临床相关性。这些发现与早期CRC的证据一致,尽管以根治性为目的治疗的mCRC代表了复发风险更高的独特临床和生物学情景。在该设置中,术后ctDNA可能捕获残留侵袭性疾病生物学和低体积微小转移负荷,支持在该人群中进行专门前瞻性评估的必要性。

该关联在不同检测平台间一致,包括ddPCR、NGS和甲基化方法,提示预后效应可在不同技术中检测到。然而,检测设计和分析性能的差异,特别是肿瘤知情与肿瘤非依赖策略之间,可能限制跨平台的直接可比性。在次要双变量Meta分析中,治疗效应在研究水平上呈正相关,较大的RFS效应与较大的OS效应相关,鉴于研究数量有限,该相关性应谨慎解读。

按转移部位分层的亚组分析显示统计学显著的亚组差异,肝外病变显示更强的OS关联,这可能反映了肝局限性病变中更大机会获得治愈性局部区域治疗,并提示转移部位可能存在修饰效应,有待进一步研究。鉴于研究数量有限,该发现应视为假设生成性。

辅助化疗后ctDNA阳性与复发风险增加相关,表明尽管根治性治疗和系统治疗仍存在持续性MRD。尽管可用研究数量和样本量有限,这些发现支持将ctDNA评估整合入生物标志物导向试验,与早期CRC中化疗后持续可检测ctDNA与不良预后相关的证据一致。

值得注意的是,纳入研究发表于2020年至2025年,约半数出现于2022年之后,反映了ctDNA在晚期CRC中研究的快速扩展,为当前临床实践和未来研究提供了当代综合。

尽管ctDNA显示与复发结局一致的相关性,其区分高低风险患者的能力仍刻画不足。大多数研究报告HRs而非判别指标,仅少数评估敏感性、特异性、预测值或c指数估计。重要的是,无研究评估时间依赖性AUC,尽管ctDNA监测具有纵向性质。跨研究中,ctDNA频繁显示高特异性和阳性预测值,而敏感性和阴性预测值更具变异性,特别是基于单次术后评估时。纵向监测方法通常提高敏感性,直接比较生物标志物的研究一致报告ctDNA优于术后CEA。然而,鉴于分析方法、监测策略和结局定义的实质异质性,这些发现应谨慎解读。

超越其预后价值,重要问题是如何将术后ctDNA评估整合入根治性切除后mCRC患者的临床实践。尽管研究发现支持ctDNA阳性与更差临床结局之间的一致关联,其临床效用最终取决于指导治疗决策的能力。当前,缺乏证明ctDNA导向干预获益的强有力前瞻性证据限制了其临床实施。近期试验设计探索了ctDNA知情决策,包括治疗升级或降级策略以及ctDNA导向监测,ctDNA阳性患者考虑治疗强化,阴性患者评估降级或标准监测。

尽管有这些有前景的发展,ctDNA的预测作用仍需前瞻性验证。在早期疾病中,ctDNA驱动研究使用不同设计产生了异质性结果,包括阳性和阴性发现,而转移设置中证据仍有限。主要进行于早期设置中的进行中的ctDNA导向试验有望进一步定义这些策略的临床效用和潜在整合。

该研究局限性包括:观察到的实质临床和方法学异质性,特别是患者人群、样本采集时间、ctDNA检测方法、ctDNA阳性定义和结局方面;术后采样时间变异可能影响检测率和预后估计;部分研究依赖单时间点评估而其他使用纵向连续采样;检测策略异质性(肿瘤知情平台灵敏度更高但需组织可用性,肿瘤非依赖方法更广泛应用但灵敏度可能较低);临床异质性反映不同基线风险和疾病负担;关键分子特征报告不一致可能导致预后特征不完整;调整HRs优先但多元模型中协变量变异广泛限制可比分析;敏感性和亚组分析为探索性和事后性,限制因果推断强度;研究层面Meta分析缺乏个体患者数据(individual patient data, IPD),无法评估动态ctDNA轨迹、治疗特异性相互作用或分子定义亚组。

因此,尽管ctDNA代表了根治性切除后mCRC术后风险分层的有前景工具,其在常规实践中的应用目前应视为研究性的,需在标准化检测策略制定和随机试验前瞻性验证之后。

研究结论部分翻译:在该系统评价和Meta分析中,以根治性为目的治疗的mCRC患者中,术后ctDNA阳性与复发和死亡风险增加相关。此外,辅助化疗完成后的ctDNA检测与更高的复发风险相关。这些发现表明ctDNA在该临床设置中提供了有价值的预后信息。因此,设计良好的前瞻性试验整合ctDNA与标准化方法学并获取个体患者水平数据,对于确定ctDNA导向管理的真正临床效用至关重要。
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