液體活檢在直腸癌新輔助治療中的研究進展

趙韻琳 黃 詩 柯舒慧 林丹丹

武漢大學人民醫院腫瘤中心，湖北武漢 430060

液體活檢是指從體液中檢測各種指標，主要是采集血液樣本，檢測指標包括細胞游離DNA（cell free DNA，cfDNA）、循環腫瘤DNA（circulating tumor DNA，ctDNA）、循環腫瘤細胞（circulating tumor cell，CTC）、微RNA（microRNA，miRNA）等。血液樣本較組織樣本更易獲取、侵入性更小、監測更便捷，且液體活檢為分子層面的檢測，較腫瘤標志物更具特異性，能制訂個性化的檢測策略。

對于中低位局部晚期直腸癌（locally advanced rectal cancer，LARC），新輔助治療后達臨床完全緩解（clinical complete response，cCR）的患者甚至可行觀察和等待（watch and wait，W&W）方案，與行全直腸系膜切除術的患者生存預后基本無差異[1]。評估LARC 患者新輔助治療效果、監測疾病的復發及預測生存預后對患者治療方案的選擇及其重要，常用的血液學指標癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）特異性不高且結果較為單一[2]，因此，故探索創傷性更小、更簡便且特異性更高的指標尤為重要。

研究證實液體活檢在結直腸癌相關的多項研究中與疾病的早期發現、療效預測及復發監測等多個節點相關[3]。

1 循環腫瘤DNA

1.1 ctDNA 在監測腫瘤復發中的應用

腫瘤細胞向血液中分泌單鏈或雙鏈DNA 片段，此片段稱為ctDNA。ctDNA 的半衰期（約2 h）使其能夠用于動態和實時監測癌癥進展，且ctDNA 的檢測減少了腫瘤內基因異質性相關的偏倚，能從微觀層面特異性監測腫瘤發生與發展[4]。早在2015 年就有研究者對接受nCRT 的LARC 患者進行ctDNA 的連續監測，發現患者治療后ctDNA 下降，在CEA、影像學及病理監測到疾病復發前ctDNA 進行性升高[5]。對于目前LARC 中尚未大規模推行的W&W 策略，及時檢測到疾病復發并接受搶救性手術尤為重要，Boniface 等[6]長期監測接受W&W 的LARC 患者，發現ctDNA 的升高早于臨床檢測的疾病復發，且其中1 例患者因局部復發行搶救性手術后ctDNA 下降。

這些研究顯示ctDNA 能用于LARC 的復發監測，靈敏度比血液指標CEA 更高[5-6]。因此可在監測到患者ctDNA 升高時密切關注病情變化，有助于盡早發現腫瘤復發，進一步改善患者預后。

1.2 ctDNA 在評估患者nCRT 后最小殘留病灶中的應用

LARC 患者經放化療或手術后ctDNA 的檢測率會有所下降，提示ctDNA 可能是由原發腫瘤釋放[7]。而Liu 等[8]通過收集LARC 患者基線、nCRT 治療過程中、nCRT 后及手術前的血樣預測最小殘留病灶（minimal residual diseases，MRD），發現ctDNA 狀態和病理完全緩解（pathologic complete response，pCR）之間并沒有關聯。盡管有研究在術前48 h 內采集血樣，但也得到了相同的結論[7]。現有研究支持了ctDNA 分析無法區分LARC 患者新輔助治療后最小和無殘留局部病灶的觀點，目前不能用于選擇患者進行非手術治療（W&W 策略）[9-11]。但可通過ctDNA 的變化預估LARC 患者nCRT 療效，有望與其他檢測技術共同判斷MRD 存在與否，為患者制訂個性化治療策略[12-13]。

1.3 ctDNA 與腫瘤分期及生存時間的關聯

在LARC 患者中治療前ctDNA 定量或者是否存在ctDNA 均與腫瘤TNM 分期無關，不同的檢測技術得到的結論是相同的，但較高的ctDNA 定量與較高的死亡風險和大概率的遠處轉移相關[14-16]。術后可檢測到ctDNA 的LARC 患者無復發生存時間顯著短于術后不可檢測到ctDNA 的患者[9]。在LARC 患者新輔助治療后，NAR 評分通過治療前后T 和N 的分期計算，能間接反映接受新輔助治療的LARC 患者的最終生存結局，NAR 分值越低患者無病生存期越長[17]。Mcduff 等[15]采用NAR 評分將LARC 患者分組，并分析入組的29 例患者監測基線、nCRT 后及術后1～5 個月的ctDNA 變化，判斷ctDNA 變化與NAR 關系，發現nCRT 后未檢測到ctDNA 與檢測到ctDNA 的患者比較，具有更高比例的NAR 低分和NAR 中分，進一步證實了ctDNA 能預估接受nCRT 治療的LARC 患者的生存預后。

2 其他液體活檢指標

2.1 細胞游離DNA

cfDNA 是指循環血液中的核酸類物質，在正常人血樣中也存在[18]。有項研究證實LARC 新輔助放化療（neoadjuvant radiochemotherapy，nCRT）前cfDNA 水平有利于鑒別高低危患者，基線cfDNA 水平高于第75個四分位數的患者與低于第75 個的四分位數患者比較，局部或遠處復發的風險更高，無復發生存時間更短[19]。由于cfDNA 本身特異性不高，在LARC 患者評估中發揮作用較小，單用cfDNA 總量無法準確判斷患者生存預后，判斷nCRT 療效亦存在一定困難[20]。

2.2 循環腫瘤細胞

CTC 為患者體液中的腫瘤細胞，部分研究采取測定mRNA 狀態判定CTC 的存在，而主要檢測方法仍是通過特異性靶點，著重于CTC 檢出與預后的關系，進一步分析CTC 上表達靶點對pCR 的預測作用[21]。

2.2.1 CTC 與患者生存預后 對腫瘤患者而言，CTC 檢出率越高往往提示疾病預后不佳[21]，與以往研究結果不同，Magni 等[22]通過CellSearch System 識別接受nCRT的LARC 患者血液中有細胞核且胞質表達CD45 靶點的CTC，CTC 陽性并沒有達到統計學意義上的與預后相關。但該研究中CTC 的檢測效率較低，檢測效率是否影響了實驗結果無法評估，所以CTC 能否預估LARC 患者nCRT 后的生存狀態仍存在爭議，未來需大量實驗驗證。

2.2.2 CTC 評估nCRT 后反應 多項研究表明，CTC 檢出率及RAD23B/TYMS 是否缺失與腫瘤療效相關，在LARC 患者nCRT 中也得到了相同的結果，即CTC 檢出率越高、RAD23B/TYMS 缺失者療效更差[23-25]。為了進一步評估CTC 能否輔助檢測LARC 患者的MRD，有研究將PET、高分辨率MRI、CT 灌注成像及CTC 綜合檢測MRD，表明當與CT 灌注成像的全腫瘤通透性和平均通過時間測量相結合時，CTC 可能有助于提高治療反應評估的準確性[26]。由于CTC 的檢測技術不同，效率也不盡相同，進一步提高CTC 檢測效率或是尋找更多的靶點能更好識別MRD，為nCRT 后達到cCR 的LARC 患者是否接受手術治療提供支持依據。

2.3 微RNA（microRNA，miRNA）

通過檢索發現miRNA 在新輔助治療LARC 中的應用集中在對nCRT 反應狀態的評估，miRNA檢測中多選用特異的單核苷酸多態性（single nucleotide polymorphism，SNP），研究發現miRNA 相關SNP-SMAD3-rs744910、SMAD3-rs745103 和TRBPrs6088619 與nCRT 后pCR 率增加相關，而DROSHA rs10719 和SMAD3-rs17228212 提示更差的治療反應[27]。還有研究比較了LARC 患者中對nCRT 敏感及不敏感的組別中的miRNA，確定miRNA-345 為檢測指標，發現基線血樣中miRNA-345 低表達與nCRT 高應答顯著相關[28]。另有研究提取LARC 患者外泌體中的miR NA，發現對新輔助治療不敏感的患者中miR-29a-3p高表達和miR-301a-3p 低表達，此外，miR-141-3p、miR-375、miR-423-5p 和miR-431-3p 在LARC 肝轉移患者（4 例）中的表達均較高[29]。

不同的miRNA 及miRNA 突變位點能預測LARC 患者nCRT 療效，但現有研究缺乏miRNA 評估LARC 患者的長期生存預后的數據，有待進一步探索。

3 總結與展望

本文綜合闡述液體活檢在LARC 新輔助治療中的現狀及應用前景，有關研究探索集中在ctDNA、cfDNA、CRC 和miRNA。目前與LARC 新輔助治療效果預測及長期預后監測密切相關的主要是ctDNA，術前ctDNA 聯合影像學可提升pCR 檢出率[30]，術后ctDNA 可預測手術殘存的MRD，較傳統MRI 及CEA檢測能更及時監控并預測腫瘤復發，特別是在達到病理完全緩解從而等待觀察的LARC 患者中，能輔助患者盡早發現腫瘤病灶，及時進行補救性手術。

由于液體活檢中基線和新輔助治療后ctDNA 的狀態無法預估pCR，限制了單獨使用ctDNA 選擇器官保留方法。ctDNA 的檢測還未標準化，各項實驗中時間節點、采集部位、檢測方法等方面存在差異。未來研究可以將液體活檢補充至預測LARC 新輔助治療反應的傳統方法中，判斷結合傳統指標能否更好地預測患者達到pCR，或在新輔助治療甚至全程治療中，監測療效、評估預后及監測復發，同時對于術后及等待觀察的患者，更好地尋找下一步干預節點及輔助治療手段，評估液體活檢的應用是否能進一步提高接受新輔助治療的LARC 患者生存時間和生存質量。