液体活检“解锁”结肠癌诊疗新密码！Nat Cancer：基于血浆的ctDNA全外显子分析，让微小残留病无处遁形并揭秘复发原因

在癌症治疗领域，结肠癌是常见的消化道恶性肿瘤。对于局部2-3期结肠癌患者而言，术后辅助化疗（ACT）决策的制定至关重要，而循环肿瘤DNA（ctDNA）检测在其中扮演着关键角色。传统的肿瘤分期系统在指导治疗时存在局限性，容易导致患者治疗不足或过度治疗。现有研究表明，ctDNA检测虽能识别复发高风险患者，但目前的检测方法在术后灵敏度有限，且部分患者接受ACT后ctDNA仍持续阳性，面临复发风险。

近期，发表于Nat Cancer的一项研究Whole-exome tumor-agnostic ctDNA analysis enhances minimal residual disease detection and reveals relapse mechanisms in localized colon cancer为局部结肠癌的诊疗带来了新的曙光。该研究通过对ctDNA进行全外显子测序（WES），并结合转录组学和蛋白质组学分析，深入探究了局部结肠癌的复发机制，旨在提高微小残留病（MRD）的检测灵敏度，为精准治疗提供依据。

研究共纳入两个独立队列。发现队列选取了2015-2019年西班牙巴伦西亚临床大学医院的320名2-3期结肠癌患者，其中25名复发患者且具备复发时血浆样本和基线组织样本的被选入进行WES ctDNA分析；验证队列则是2015-2022年丹麦七家医院的15名复发患者。

图 1：CONSORT图

在研究结果方面，血浆ctDNA分析揭示了肿瘤内异质性（ITH）。两个队列的所有参与者在基线和复发时，血浆样本均至少检测到一种体细胞突变。通过对比组织和血浆样本中的体细胞突变和拷贝数变异（CNV）发现，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。这意味着血浆监测对于揭示独特遗传特征、指导MRD靶向治疗干预意义重大。

术后即刻ctDNA状态与MRD的关联研究显示，基于血浆无肿瘤特异性的WES（WES-TA）方法在检测MRD时，比基于肿瘤信息的个性化检测或定制面板灵敏度更高。术后血浆测序结果表明，发现队列和验证队列中分别有86.7%（13/15）和100%（14/14）的参与者检测到至少一种体细胞突变，且该技术特异性达95%。此外，研究还发现，当以血浆基线中16个体细胞突变检测术后血浆样本时，能获得较高灵敏度，这为MRD监测提供了更有效的策略。

在克隆进化与肿瘤进展的相关性研究中，对基线和复发时间点的cfDNA进行WES分析发现，血浆样本在捕获克隆进化方面能力更强。研究还观察到肿瘤进化存在个体异质性，且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，这表明肿瘤进化可通过ctDNA分析更准确地捕捉，为理解肿瘤进展机制提供了重要线索。

图 3：肿瘤进化

ctDNA平行进化分析揭示了肿瘤进展机制。研究发现，复发时肿瘤突变负荷（TMB）与非同义与同义替换比率（d_N/d_S ratio）存在显著相关性，这意味着肿瘤在复发时积累了大量致病改变，驱动肿瘤进展。功能富集分析表明，复发样本中的突变基因参与免疫逃逸途径，且转移性组织样本的新抗原表位丰度低于原发性组织样本，进一步证实免疫逃逸在肿瘤复发中的关键作用。

ctDNA基因分型在指导靶向治疗方面也展现出重要价值。研究在两个队列的参与者中鉴定出潜在可靶向突变，血浆测序确定的可操作突变主要存在于RAS、PI3K-AKT-mTOR和DNA损伤修复等通路。通过患者来源的类器官（PDO）模型进行药物测试发现，靶向治疗对分子匹配的疗法更为敏感，为精准治疗提供了有力支持。

总的来说，这项研究通过对局部结肠癌患者ctDNA的深入分析，揭示了肿瘤复发机制，为临床诊疗带来了诸多重要发现。WES-TA方法在检测MRD方面展现出优势，为优化监测策略提供了新方向；同时，研究还发现免疫逃逸是局部结肠癌进展的主要驱动因素，为免疫治疗在微卫星稳定的结肠癌患者中的应用提供了理论依据；此外，PDO模型验证了靶向治疗在根除MRD方面的潜力。这些成果有望推动局部结肠癌治疗策略的变革，为患者带来更好的预后和生存希望。未来，期待基于这些发现能开展更多临床研究，将成果转化为实际临床应用，造福广大结肠癌患者。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Martín-Arana J, Gimeno-Valiente F, Henriksen TV, et al. Whole-exome tumor-agnostic ctDNA analysis enhances minimal residual disease detection and reveals relapse mechanisms in localized colon cancer. Nat Cancer. Published online April 29, 2025. doi:10.1038/s43018-025-00960-z