【阔然开朗】更快,更强,更精准,阔然基因助力实体瘤MRD检测标准再升级

发表时间:2023-11-17 12:02

行业背景


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当前肺癌基因检测诊疗领域热度最高、讨论最多的当属MRD。

MRD即微小残留病灶(minimal residual disease)或可测量残留病灶(measurable residual disease),这个概念最早来源于血液系统肿瘤,血液系统肿瘤患者在治疗后可通过流式细胞术、定量PCR、二代测序(NGS)等高灵敏度检测方法对骨髓或外周血样本中可能存在的微量克隆肿瘤细胞进行检测,以评估治疗后患者体内的肿瘤残留状态。经过血液系统肿瘤MRD检测技术的不断发展与成熟,科学家们开始尝试将该技术推广应用到实体瘤当中。

肺癌领域诞生了首个实体瘤相关MRD专家共识,在2021年第18届中国肺癌高峰论坛上,吴一龙教授发表了题为《肺癌分子(微小)残留病灶:共识和争鸣》的主题演讲,并在最后总结部分介绍了有关肺癌MRD定义、检测技术和临床应用场景(早期,中期,晚期)的专家共识。

胃癌方面,《2022年胃癌高通量测序临床应用中国专家共识》指出,MRD检测具有指导个性化辅助和巩固治疗的潜在价值,动态监测ctDNA水平有助于评估晚期胃癌治疗效果和耐药性。

结直肠癌方面,2022版NCCN结直肠癌诊疗指南推荐ctDNA可作为早中期结直肠癌的术后复发预测指标,并指导II-III期结肠癌患者的辅助治疗。

此外,还有许多MRD相关临床研究,2019年发表在《Clinical Cancer Research》的一篇文章指出,术后ctDNA或MRD阳性是预测早期肝癌术后复发与生存更为灵敏的生物标志物。在早期胰腺癌当中,ctDNA可预测可手术胰腺癌的复发和预后。在晚期胰腺癌当中,较高水平ctDNA也是预后较差的独立预测因素。同样地,术后ctDNA或MRD阳性也可提示乳腺癌术后复发高风险。总的来说,目前有临床证据支持ctDNA NGS检测应用于肺癌、乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌等实体瘤的疗效评价和预后预测,ctDNA水平定量和动态分析有望成为新兴的疗效和预后评估途径。

实际上,前文所提及的ctDNA并不等同于MRD,只有能够稳定检出万分之二水平分子残留病灶的ctDNA才能被称为MRD,这就非常考验一个实验室的检测技术。

接下来我们来看看MRD 的应用场景,对于早期肿瘤根治术后患者,MRD 阳性通常提示复发风险高,需进行密切随访管理,建议每3-6个月进行一次 MRD 监测以早期发现肿瘤复发。还可根据 MRD 检测结果评估肿瘤进展风险,指导手术方式,实现精准化治疗。

对于晚期肿瘤患者,MRD检测有助于判断预后并制定后续治疗策略。可以开展基于 MRD 的化放疗后巩固治疗的临床试验,提供精准的巩固治疗方案,延长肿瘤缓解持续时间。

总的来说,MRD的检测可评估肿瘤复发或进展风险和疗效,并可用于耐药监测分析和治疗策略调整


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以上是MRD的背景以及临床应用价值介绍,那阔然基因究竟是怎样进行MRD检测,它又有怎样的优缺点呢?带着这些问题,我们采访了周文涛博士。


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周文涛 博士


上海阔然开朗医学检验实验室有限公司创新研究院   院长

中科院生化与细胞所博士,10年NGS基因检测研发经验,曾就职于Life Technologies(现隶属于ThermoFisher)、药明康德和明码生物等公司。熟悉多种二代测序平台,擅长液体活检、液相杂交捕获等技术


图片 请您介绍阔然基因实体瘤MRD检测产品所采用的技术平台。



周文涛博士:实体瘤MRD检测其实是一个对技术要求更高的液体活检技术的临床应用,阔然基因采用NGS平台进行MRD检测。MRD检测和常规用于用药指导的液体活检应用场景不同,MRD检测通常是在手术后进行,此时患者体内肿瘤病灶已被切除,而复发前期影像学上基本无法观察到微小肿瘤病灶,因此相应血液中ctDNA的信号极低,通常在10-4级别;而用于用药指导的液体活检多是在手术前,肿瘤明显可见,相应血液中的ctDNA信号更高,一般高于10-3。因此专家共识中通常要求MRD检测技术可以稳定检出0.01-0.02%的基因突变,而用于用药指导的液体活检只需做到0.1%。


阔然基因针对ctDNA液体活检低样本量、低丰度和非随机片段化的特点,优化液相杂交捕获探针设计及制备工艺,同时改良ctDNA建库及液相杂交捕获的试剂和实验流程,开发对应超低频突变鉴定的生信分析算法和流程,突破液体活检底层技术。基于该技术平台的ctDNA液体活检分子回收率高达65%,0.01%级别的MRD样本五次重复检测均为阳性,且特异性良好,阴性样本五次重复检测结果均为阴性,真正做到稳定检测10-4级别的MRD。


图片 阔然基因的MRD检测产品采用的是Tumor-informed策略,还是Tumor-naïve策略?



周文涛博士:两种MRD检测策略各有优劣,Tumor-informed可以做到更精准地个性化追踪MRD,但是无法同时检测新发突变和耐药突变,而新发突变也是非常明确的肿瘤进展指征,耐药突变也是患者诊疗过程中所必须检测的,两者对患者治疗和预后都非常重要;Tumor-naïve虽然检测范围包含了肿瘤热点突变,可以同时检测新发突变和耐药突变,但由于肿瘤异质性较强,如果患者的肿瘤特异性突变不在设计的个性化panel范围内,则会出现假阴性的检测结果,无法做到精准的个性化MRD追踪。


阔然基因突破液体活检液相杂交捕获探针设计和制备工艺,推出全新的Tumor-informed + Tumor-naïve的MRD检测策略。先对肿瘤组织进行全外显子测序(WES),准确找到患者肿瘤组织特异性突变,同时针对不同肿瘤类型,设计一个具有个性化的热点panel。如果患者肿瘤特异性的突变在热点panel范围内,就可以直接用热点panel进行血液MRD检测;如果不在热点panel范围内,则合成相应突变探针,添加到热点panel的探针中,形成该患者个性化定制的panel,然后用该热点 + 个性化panel进行血液MRD检测。全新的MRD检测策略融合了两种传统检测策略的优点,既可以进行准确地个性化MRD追踪,也可以同时检测新发突变和耐药突变。


图片 阔然基因MRD检测产品有哪些优势?



周文涛博士:第一,Tumor-informed + Tumor-naïve做到鱼和熊掌兼得,比传统单策略MRD检测更准确,更符合临床需求;

第二,采用肿瘤组织WES初检,扫描基因组中20000多个基因,准确找出患者肿瘤特异性突变,作为精准MRD追踪的主要靶标,同时给患者提供准确的用药指导;

第三,血液检测测序深度达到200000×,为MRD检测灵敏度提供有力保障;

第四,个性化定制不影响检测周期,10个自然日即可收到MRD检测报告。


图片 目前MRD产品临床应用推广有哪些阻碍,阔然基因是如何解决这些问题?



周文涛博士:最大的阻碍应该是检测成本,如果常规方法做到Tumor-informed + Tumor-naïve,检测成本肯定远超临床患者可承受的范围,阔然基因通过多年的底层技术研发,将Tumor-informed + Tumor-naïve做到和常规单策略检测同样的费用级别,让每位患者花同样的钱,享受更精准、更全面的MRD检测服务。

其次应该是检测技术上的难题,只有真正做到10-4级别的液体活检,才能保证MRD检测质量,给临床提供准确的诊疗指导,MRD检测才能被越来越多的医生以及患者接受。阔然基因针对液体活检特点优化全套检测方法后,真正做到了0.01%级别的MRD稳定检出。

最后应该是目前临床上对MRD的接受度不足,特别是在二三线城市,对MRD的临床意义认识不足,阔然基因通过组织各种会议和活动,公众号等自媒体来宣传MRD检测技术和临床意义,让更多的医生和患者了解MRD技术,推动全国精准医疗的进步。


大咖访谈


接下来,让我们再来看看临床实际应用中,专家眼中的MRD是怎样的一种技术手段,我们首先采访了肺癌领域专家沈波教授。


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沈 波


主任医师、研究员、 博士/博士后导师

江苏省肿瘤医院/南京医科大学附属肿瘤医院 内科行政副主任

江苏省有突出贡献中青年专家

国家卫健委能力建设和继续教育肿瘤学专委会委员

国家肿瘤质控中心肺癌质控专家委员会委员

中国抗癌协会肿瘤临床化疗专委会常委兼秘书长

中国抗癌协会肺癌专业委员会委员

中国医师协会肿瘤多学科诊疗(MDT)专委会委员

中国医药教育协会肿瘤转移专委会副主委

中国医药教育协会肺癌专委会委员

CSCO非小细胞肺癌专家委员会委员,CSCO血管靶向治疗专家委员会委员

江苏省医学会肿瘤化疗与生物治疗分会候任主委,江苏省免疫学会转化医学分会主委

江苏省整合医学研究会肺癌专委会主委

江苏省医师协会肿瘤多学科诊疗专委会副主委

江苏省抗癌协会肿瘤复发与转移专委会副主委

江苏省抗癌协会肿瘤精准治疗/胰腺专委会副主委

江苏省研究型医院学会生物治疗学专委会副主委

江苏省肿瘤专业质控中心肺癌质控专委会副主委



图片 肺癌患者通常分期越早术后复发风险越低,目前主要基于病理类型、分期和分子分型进行综合诊疗。在实际临床诊疗中,现有的影像分期及病理学等方法并不能精准识别高复发风险和过度治疗人群,请问是否有更理想的生物标志物能够进行相关提示呢?



沈波教授:当前主要依靠病理分期来对患者术后复发风险进行分层,在很长时间一直是指导我们进行规范化临床实践的首要指标。随着精准治疗时代医疗技术飞跃,从技术的创新到基础科研应用再到临床转化,让我们看到越来越多的能突破传统观念的技术迭代已经开始在现实的临床应用上大展拳脚,比如液体活检技术。

MRD检测作为当前液体活检技术的主角,近年变得相当热门,行业指南、共识和多个大型前瞻性临床研究都表明:术后MRD阴性患者复发风险比MRD阳性患者更低,这对于患者风险分层的精确判定可能是一个不劣于甚至优于临床分期的指标,不少大型MRD观察性临床研究结果让我们看到,术后MRD阳性患者从辅助治疗中获益显著,而MRD阴性则获益较少,提示MRD阴性患者可以一定程度上避免过度治疗。



图片 MRD检测热潮已经到来,那您认为该技术和传统的基于组织样本的基因检测区别在哪?与组织检测是一种互补关系还是说有可能替代传统基于组织样本的基因检测呢?



沈波教授:首先,我们需要了解到,ctDNA检测与组织检测之间存在良好的相关性,达到70%~90%左右,特别是在晚期肿瘤中。此外,两者检测结果虽然存在部分差异,但能形成很好的互补。肿瘤组织的检测能真实且灵敏的反应个体肿瘤当前的生物学信息,对于初诊患者有重要的临床用药指导作用,但对于一些无法获取肿瘤组织、肿瘤组织太小或放化疗/多轮用药后患者,样本临床可及性较差,而ctDNA检测能很好的克服这种临床取样的困难。此外,它几乎无创且可反复取样,还能规避组织检测中存在的肿瘤异质性问题,所以在很多具体的临床应用中,ctDNA检测和肿瘤组织的检测可以形成很好的互补效应,特别是在预后评估、复发监测、疗效预测和耐药分析方面,ctDNA检测有着绝对的技术优势。


图片 前面您也提到MRD检测对于早期术后低复发风险人群的筛选意义,那对于肺癌晚期患者,MRD检测是否也有同样的应用和探索价值?



沈波教授:上面就提到“特别是在晚期肿瘤患者中肿瘤组织与血液ctDNA一致性更高”晚期肿瘤ctDNA释放入血液中浓度更高,我们更容易检测到ctDNA,相较于肿瘤组织检测能更全面地反应肿瘤突变信息。

《非小细胞肺癌分子残留病灶专家共识》明确提出“局晚期NSCLC根治性化放疗后完全缓解患者,建议检测MRD,有助于判断预后和制定进一步的治疗策略;晚期非小细胞肺癌系统治疗后完全缓解患者,建议检测MRD,有助于判断预后和制定进一步的治疗策略”,MRD检测还有助于识别晚期耐药机制。



图片 关于MRD的应用前景,您认为在未来的临床实践中还需要针对性解决哪些问题呢?



沈波教授:对于MRD在指导临床治疗决策中的作用,无论是晚期还是早期,都仍需要更多的干预性临床研究来验证MRD的临床有效性。比如早期术后MRD阴性患者是否更适合降级治疗或仅随访,晚期患者是否可以根据MRD检测早于影像学而调整临床治疗方案,实现药物假期以避免药物毒副作用和减少经济负担,这些和患者自身利益和临床诊疗息息相关的问题,最终的谜底可能都需要未来的大型前瞻性研究来揭晓。

此外,MRD检测技术在未来还需要继续迭代和创新。在患者血液中精确探测到微量的ctDNA信号,需要超高灵敏度的检测技术,现在我们已经能窥见一斑:比如创新上通过检测更多生物标志物,包括增加生物标志物的数量与种类、突变+甲基化联合检测探索、突变+染色体联合检测探索、特定算法平台降噪和AI挖掘重要位点提高检测性价比等等,这些技术上的创新及验证都将在未来进一步提升MRD技术的应用竞争力和临床普及性。


以上是肺癌临床专家眼中的MRD,同样地,我们也采访了肠癌领域专家韩正祥教授。


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韩正祥


肿瘤学博士、教授、主任医师、博士生导师

徐州医科大学附属医院肿瘤科副主任、中西医结合肿瘤科主任(兼)

中国抗癌协会肿瘤临床化疗专业委员会委员

中国医药生物技术协会精准医疗分会常务委员

世界中医药联合会整合肿瘤专业委员会常务理事

江苏省整合医学研究会肺癌专委会副主任委员

江苏省抗癌协会肿瘤科普防治专业委员会副主任委员

江苏省研究型医院学会神经内分泌肿瘤专业委员会副主任委员

江苏省医学会肿瘤化疗与生物治疗分会神经内分泌学组副组长

江苏省免疫学会转化医学会常务委员、肿瘤诊疗多学科协作学组组长

徐州市免疫学会理事长

徐州市抗癌协会副理事长

徐州市肿瘤康复协会副会长

徐州市抗癌协会肿瘤内分泌专委会、肿瘤免疫治疗专委会主任委员

徐州医学会肿瘤化疗与生物治疗专业委员会副主任委员

江苏省“333工程”、“六大人才高峰”、“青蓝工程”培养对象

江苏省高层次卫生人才“六个一工程拔尖人才项目资助对象

意大利萨萨里大学医院肿瘤科访问学者、香港玛丽医院癌症访问学者



图片 目前我们越来越多地看到肠癌MRD领域的重磅研究成果,在单癌种上结直肠癌MRD相关研究进展较快,请问MRD检测对于您的日常临床诊疗带来了哪些新思考?



韩正祥教授:就拿我们在临床中常常被困扰的问题为例“指南建议高风险临床病理特征II期结肠癌患者考虑辅助化疗”然而目前对高风险的定义并不充分的,一些具有高风险特征的癌症患者不会复发,而一些被认为是低风险的患者却会复发;即使高风险患者进行辅助化疗,带来的生存益处<5%,许多患者暴露在不必要的化疗中。MRD为我们提供了一把拨开这些临床迷雾的利器,所以越来越多的专家加入到MRD指导结直肠癌辅助治疗决策临床试验队列中。



图片 MRD在肠癌中一个重要的应用场景就是复发风险预判,比如患者根治性治疗后的复发监测,那您能谈谈和传统的血清学标志物(CEA、CA199)和影像学比较有哪些优势?针对术后随访的患者您会给出什么建议呢?



韩正祥教授:现在已经有相当多的研究数据表明,MRD检测能够较临床现有手段更早识别肿瘤复发,MRD在监测肠癌复发方面表现优于血清学标志物,对比影像学监测到复发时间平均能提前8.7个月,而且随着纵向血液动态监测次数增多,对于复发预测(PPV和NPV)的精准性会进一步提高。当然,任何一个检测手段都不是百分之百完美的,也存在一些特定临床场景MRD不能识别覆盖到的,比如当影像学、血清标志物与MRD检测结果不一致时,CEA出现小幅升高给临床医生带来治疗困惑时,那么这些时候我们就需要联合这几个指标综合去判定患者当前的真实情况,为患者给出最合适的诊疗建议。



图片 无论对于II/III期还是可手术的非转移性结直肠患者,您认为术后MRD检测阳性和阴性对患者有怎样的意义呢?



韩正祥教授:我们知道肠癌的热点基因突变较集中,最主要的突变是RAS、BRAF;与野生型相比,两基因突变患者的预后和生存较差,BRAF基因突变患者的预后劣势更为明显。当我们在患者血液中,利用足够的测序深度、覆盖包括RAS、BRAF等足够多检测位点以及有可靠生信分析的前提下,MRD检测是阴性,我们就可以认为当前肿瘤患者体内无微小残留病灶,或者是处于当前检测技术的检测阈值以下,肿瘤手术切除较干净,那么患者术后复发风险较低。如果MRD检测是阳性,则说明患者体内大概率存在微小残留病灶,那么患者的复发风险会较高,预后也较差,临床就需要密切关注患者状况。


除了MRD检测阳性或阴性的定性判定,在治疗或监测过程中,我们还可结合多次检测结果评估ctDNA突变丰度的变化,这种变化也能准确地反应患者分子疾病负荷,有助于我们对患者病情做到更好的掌控。



图片 在您看来,对于我们这样的基因检测公司,未来需要做哪些努力,您有哪些寄语呢?



韩正祥教授:MRD检测是很多公司近年激烈竞争的市场,但整体而言仍处于初期,相关指南共识、行业检测标准和前瞻性研究都有待进一步明确和推进。对于公司而言,需要以负责任的态度来深度参与其中,在技术上MRD检测的敏感性和特异性要做的更高,检测报告要更加准确可靠。实际上,临床医生、检测公司、企业是一个大团队,需要齐心协力来做好这些工作,最后才能够真正让患者获益。




总 结

总的来说,MRD的进步离不开每个临床专家和有责任心企业的探索与努力,路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。坚持始终以患者为先,质量第一的理念,为患者带来更好的获益而努力的企业必定成功。阔然“开创性”全新Tumor-naïve + Tumor-informed MRD检测策略,通过液体活检底层技术的研发,做到不以牺牲MRD检测质量为代价来弥补技术缺陷,让每位患者都用最合适的靶标进行最准确的MRD监测。


联系人:郭女士 18017199460


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