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MRD最近有大新闻?

MRD 这一概念已有十几年,最初用于血液系统恶性肿瘤,即白血病和其他血液以及淋巴系统疾病,定义为微小残留病灶(MinimalResidue Disease),指治疗后仍存在于患者体内、但影像学方法无法检出的残留肿瘤细胞或者微小病灶,属于肿瘤进展的隐匿阶段。残留的瘤细胞数量可能很少,暂时不会引起任何的体征或症状,但它们可能导致未来肿瘤的进展或复发转移。

随着实体瘤基于 ctDNA-MRD 的临床数据越来越多,分子残留病灶(Molecular ResidueDisease)的概念被更多人认可。

2021年的《非小细胞肺癌分子残留病灶专家共识》将 MRD 定义为分子残留病灶(Molecular Residue Disease),即经过治疗后,传统影像学(包括 PET/CT)或实验室方法不能发现,但通过分子诊断发现的肿瘤来源分子异常(外周血可稳定检出丰度0.02%的 ctDNA,包括驱动基因或其他的 I/ 类基因变异),代表着肿瘤的持续存在和临床进展可能。

MRD 动态监测贯穿于肿瘤精准诊疗的全过程,其主要应用场景分为辅助治疗决策、预后评估、术后复发监测、免疫治疗疗效监测、临床试验替代终点、基于新辅助治疗反应的手术决策以及临床试验受试者入组筛选。其中,预后评估、辅助治疗决策以及术后复发监测是 MRD 动态监测的主要应用场景。

图1.MRD 动态监测在肿瘤精准诊疗的作用 (头豹研究院)

MRD检测的技术方法

目前,MRD 检测的技术主要是流式细胞术、PCR和NGS,其中,流式细胞术主要用于血液瘤,PCR 和 NGS 主要用于实体瘤和血液瘤。血液的发展较成熟,在过去的 20 多年中,流式细胞术是临床上检测 MRD的主要技术手段,近年,随着实体瘤 MRD检测的应用,PCR和NGS,特别是 NGS在 MRD检测上的应用越来越广泛。

在血液瘤上,国际上最先进的 NGS-MRD 的检测范围可以达到 10-5和 10-7,也就是说,NGS-MRD的上限理论上可以达到二代流式细胞术的10倍左右。实际上,在样本量充足的情况下,NGS-MRD 玩家的“下限”基本已能达到 10-6,这一点也得到了临床专家的肯定。

实体瘤的 MRD 检测难度高于血液瘤。首先,肿瘤具有异质性,每个患者的实体瘤类型不一样,并且每个患者个体内仅携带非常少量相同的基因突变,这意味着 panel设计的难度大;其次,可检测的 ctDNA 含量低,实体瘤早期释放到外周血中的 ctDNA含量一般非常少,低于血液量的 1%,那么,实体瘤 ctDNA的检测需要比血液瘤 MRD检测有更高的灵敏度,对技术的要求更高。

NGS 下的实体瘤 MRD 检测技术路径并不统一,国内外主流的两种技术路径为Tumor-informed assays和Tumor-agnostic assays,两者各有特色。同时,技术创新上,突变+甲基化为主要探索方向,另外还有突变+染色体、特定算法平台及 AI赋能等实体瘤的 MRD 检测难度高于血液瘤、各癌种的 MRD 检测技术上难度不一,主要是其释放到血液中的 ctDNA 含量有差异。MRD 检测的技术难点主要体现在突变的个性化、测序深度和背景噪音上。

和单癌种 MRD 检测相比,泛癌种普适性更强,Tumor-informed 技术路径下成本差别不大,国内企业主要聚焦在实体瘤,且泛癌种多有布局。实体瘤中,肺的新发人数和死亡人数最高。

Tumor-informed assays和 Tumor-agnostic assays各有特色,国内外企业在这两种技术路径的布局基本各占一半,技术可靠性有待进一步的临床验证。

创新方案主要是通过检测更多生物标志物来实现,包括增加生物标志物的数量与种类。突变+甲基化为主要探索方向,另外还有突变+染色体、特定算法平台等。同时AI可以通过挖掘重要位点来提高检测性价比。

MRD 检测技术难点

突变个性化

  • 每个肿瘤患者的突变谱具有较高的分子异质性

  • 患者个体中仅携带非常少量相同的基因突变

测序深度高

  • 早中期实体瘤患者释放到外周血中的ctDNA含量较少

  • 早期肺癌患者ctDNA含量平均仅40ng(10mL)

  • 需要较高的测序深度,但同时存在有效深度的瓶颈

背景噪音

  • 仅增加测序数据量和深度会带来严重的背景噪音等问题

  • 背景噪音可能导致MRD检测结果假阴性或假阳性

  • 降噪算法是MRD检测的关键性技术

MRD 最新动态

近日,Natera官方放话,FDA即将批准Natera的MRD产品,作为根治性手术后浸润性膀胱癌(MIBC)患者使用阿替利珠单抗进行辅助治疗的伴随诊断。在过去的很长一段时间,MRD虽然很火热,但主要的临床应用都是“预后”,并非用药指导,因此并非刚需。如果FDA获批,则是MRD向前跨越了一大步。

近期公布的结果是阳性队列(MRD+):接受阿替利珠单抗治疗的人群和接受安慰剂治疗的人群,在无病生存率(DFS)和总生存率(OS)上都达到了统计学意义和临床意义的改善。而阴性队列(MRD-)人群的结果在之前已经公布:12个月的总生存率100%(无病生存率是92%),18个月的OS是98%(DFS是88%)。获批的概率是非常非常大的。

同时,吉因加MRD检测再破局,国内首个肿瘤分子残留病灶检测试剂盒进入NMPA创新医疗器械特别审查程序。

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