什么是MRD?
MRD有多种表述,包括微小残留病灶(Minimal Residual Disease)、可测量残留病灶(Measurable Residual Disease)和分子残留病灶(Molecular Residual Disease)。MRD概念最初来源于血液肿瘤,现已延伸应用到实体瘤,指患者经过治疗后,通过传统影像学或者常规实验室方法无法发现残留病灶,但体内仍然存在肿瘤细胞的状态。MRD是导致肿瘤复发的一个重要因素。
如何做MRD检测?
总的来说,MRD检测对于检测技术的敏感性具有极高的要求。以血液肿瘤为例,以下是三种MRD检测技术的对比:
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流式细胞术 |
PCR |
NGS |
检测原理 |
癌细胞表面抗原 |
PCR特异性扩增BCR/TCR重排 |
通过高通量测序检测所有BCR/TCR重排 |
检测灵敏度 |
0.1%-0.01% |
0.01%-0.001% |
0.0001% |
样本要求 |
新鲜样本 |
新鲜或冻存样本均可 |
新鲜或冻存样本均可 |
标准化程度 |
低 |
高 |
高 |
优点 |
A)快速
B)直接定量
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高灵敏度 |
A)超高灵敏度
B)可检测进化或新的肿瘤克隆
C)可监控免疫恢夏和重建
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缺点 |
A)缺乏标准化
B)经验要求高
C)样本需求量大
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A)通量低
B)假阳性率略高
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成本略高 |
目前行业内将基于NGS-MRD检测的技术划分为两大类,分别是肿瘤组织依赖性的MRD检测(Tumor-informed assays)和肿瘤组织非依赖性的MRD检测(Tumor-agnostic assays)两种。
(1) Tumor-informed assays,即先对原发肿瘤组织进行全面的WES测序,用全血作为对照精准地排除非肿瘤来源的变异,确定患者肿瘤组织中特异的基因突变结果,然后设计个性化Panel,连续监测患者的血浆cfDNA是否有出现肿瘤组织中存在的这些突变。这个技术目前在全世界是主流,国内华大基因公司引进的Signatera技术就是这种。这种技术的优点是能够追踪原发肿瘤中出现的突变,比较精准,捕获区域比较小,可以做比较深的测序。缺点是由于肿瘤异质性,可能会遗漏掉肿瘤转移以后产生的新突变,且需要在短时间内设计、制备患者个性化的Panel,检测耗时比较长,费用比较贵。
(2) Tumor-agnostic assays,不依赖于原发肿瘤组织,通过一组预先选择与癌种相关的基因,设计固定Panel,检测患者血浆cfDNA是否含有这些基因上的突变。这种技术的优点是无需获取患者的肿瘤组织,直接可以检测血液样本。缺点是固定Panel比较大,测序不容易测得很深。由于我们并不知道原发组织中有什么样的基因突变,因此血液中出现的突变具体是怎样的含义不是十分清楚。
下图是两种技术路线的比较:
技术路线 |
Tumor-informed assays |
Tumor-agnostic assays |
检测过程&panel |
先测肿瘤组织,进行个性化定制,再测ctDNA |
基于固定Panel的血浆ctDNA检测 |
检测位点&测序深度 |
覆盖位点相对少(Pane小),超高深度 |
覆盖位点相对多(Panel大),中高深度 |
主要优势 |
更高灵敏度,更高准确性 |
无需获取肿瘤组织 |
主要劣势 |
需要获取肿瘤组织;流程复杂,某些患者取样困难;成本相对较高 |
灵敏度较低,假阳性率较高;成本相对较低 |
目前这两种技术均处在探索阶段,需要前瞻性研究确定其敏感性、特异性和预测价值。