MRD新商机｜病毒相关癌症：前瞻性研究证实基于病毒ctDNA的MRD评估可行！

MRD临床检测发展的如火如荼，但同质化严重。与其在同质化的竞争中争得你死我活，不如寻找新的差异化道路，开辟新的天地。

MRD（微小/分子残留病灶），它是指一种疾病状态，在临床上被认为在特定治疗方案后，癌症患者体内仍存在残留的恶性肿瘤细胞，没有临床症状或疾病体征，并且无法通过影像学或临床常规筛查方法检测到。MRD是导致癌症复发的直接原因。

近20年来，MRD的研究如火如荼，有关MRD研究的论文数量高达8,913篇且总体呈现上升趋势。1 MRD研究已经历了平台期和发展期，并正迎来爆发期。

▲ 近20年有关MRD研究论文的发表情况

目前，还没有官方批准的生物标志物能够有效预测在根治性手术或治疗后的癌症复发。但基于液体活检的ctDNA为建立MRD的评估开辟了新的路径，并逐渐成为临床最常用和研究的生物标志物。

当前的ctDNA-MRD检测策略主要包括Tumor-informed（依赖组织）和Tumor-uninformed/naïve（不依赖组织）两种，且主要基于NGS技术平台，代表产品有Signatera和Guardant Reveal。2

▲ 两种主流ctDNA-MRD检测策略的产品代表

无论是Signatera，还是Guardant Reveal，当前的ctDNA-MRD检测都是基于肿瘤的体细胞突变（或甲基化）去评估MRD状态，但利用ctDNA体细胞突变作为肿瘤标志物可能会面临多种局限，比如：（1）从正常组织中释放的大量野生型背景cfDNA干扰了ctDNA的检测；（2）对特定类型癌症突变的覆盖范围；（3）体细胞突变可能不具有肿瘤类型特异性。

与其在同质化的竞争中争得你死我活，不如寻找新的差异化道路，开辟新的天地：比如使用病毒-宿主嵌合DNA（Vh-DNA，病毒DNA在感染时整合到宿主基因组中）作为ctDNA的标志物进行MRD检测。这种病毒ctDNA可以通过病毒特异性探针捕获并富集，因此临床上可以作为某单个肿瘤的特征性循环生物标志物。3

病毒ctDNA MRD检测有几个优势：（1）病毒ctDNA在总cfDNA中不受高野生型背景的干扰，靶向序列部分来源于外源性病毒DNA，比单点突变更容易检测和鉴别；（2）病毒的整合率远高于普通点突变，病毒-宿主嵌合DNA在病毒相关肿瘤中比点突变能覆盖更多的患者；（3）病毒整合位点及两侧翼连接的宿主基因序列在肿瘤之间的核苷酸水平上存在差异，并可作为个体肿瘤的独特条形码。因此，基于病毒ctDNA的MRD评估可能是与病毒有关癌症微小残留病灶监测的一种解决方案。

▲ 检测ctDNA中体细胞突变或病毒宿主嵌合DNA

基于病毒ctDNA的MRD评估

2023年11月16日，《临床肿瘤学杂志》（JCO，IF: 45.3） 发表了一篇题为“宫颈癌放化疗后基于HPV-ctDNA早期检测MRD的临床验证”文章，研究指出：宫颈癌放化疗（CRT）后持续存在的HPV-ctDNA与较差的PFS独立相关，基于HPV-ctDNA的MRD评估是可行的，且应在放化疗后尽早进行HPV-ctDNA MRD检测以识别出未来复发风险较高的患者，并进行强化治疗试验。4

虽然放化疗能够治疗局部晚期宫颈癌，但仍有30~40%的患者会出现复发。因此，进行准确的预后评估能够提高患者的个体化治疗和生存率。迄今为止确定的临床预后因素（如分期和淋巴结状况）是复发的不良预测因素，但其一致性指数也只有0.62。5,6

大多数宫颈癌是由人乳头瘤病毒（HPV）引起的，它提供了一个便捷的癌源DNA标记，可以用来评估血浆中的分子残留病灶（MRD）。

研究者此前研究发现在宫颈癌放化疗后检测到持续存在的HPV-ctDNA与较差的PFS相关，7 另外，研究还发现HPV-seq的表现超过dPCR。8 因此，研究者设计了一项前瞻性研究，以验证HPV-ctDNA作为早期检测MRD方法的可能性。

该研究的参与者是来自加拿大中心的IB2-IVa期宫颈鳞癌、腺癌或腺鳞癌患者（2017年-2022年间接受了治疗）。研究者比较了HPV-ctDNA和PET成像对放化疗后MRD的评价。在随访的头两年中，病人每3-4个月接受一次检查（放化疗后3个月进行PET检测），并在随后的3-5年期间每隔6个月进行一次检查。主要研究终点为头两年的PFS，即宫颈癌组织学诊断到复发或死亡的时间。

HPV-ctDNA MRD检测：

1）血液采集：30ml全血

2）采集阶段：放化疗前（基线）、放化疗结束时、放化疗结束后4-6周、放化疗结束后3个月...

3）检测方法：使用HPV-seq对基线血浆样本进行HPV基因分型，该方法可检测38种不同的HPV类型；使用dPCR和HPV-seq定量血浆中HPV基因型特异性DNA水平。dPCR最低检测水平为0.18拷贝/mL, HPV-seq最低检测水平为0.023拷贝/mL。

4）研究发现：HPV-seq检测的HPV-ctDNA水平与dPCR结果高度相关（R2=0.99）

该前瞻性研究数据分析包括了70名患者，研究显示首次检测到HPV-ctDNA MRD阳性宫颈癌患者比临床检查/影像学发现复发时间中位提前5.9个月（0-28个月）。并且，在放化疗结束时，放化疗结束后4-6周和放化疗结束后3个月，dPCR检测到HPV-ctDNA MRD阳性的患者比未检测到HPV-ctDNA MRD的患者2年PFS显著更差（77% vs 51%；82% vs 15%；82% vs 24%）。同时在HPV-seq检测方法中观察到相似的结果（87% vs 53%；79% vs 39%；85% vs 26%）。

▲ dPCR：(A) 放化疗结束时，(B) 放化疗结束后4-6周，(C) 放化疗结束后3个月血浆中HPV-ctDNA MRD的PFS情况

▲ HPV-seq：(A) 放化疗结束时，(B) 放化疗结束后4-6周，(C) 放化疗结束后3个月血浆中HPV-ctDNA MRD的PFS情况

综合而言，（1）这是首次前瞻性的研究证实了基于HPV-ctDNA的MRD评估是可行的；（2）放化疗后的HPV-ctDNA MRD检测时间点与PFS是独立相关的；（3）dPCR和HPV-seq的HPV-ctDNA MRD检测准确性是相似的；（4）HPV-ctDNA MRD的检测灵敏度是可以通过纵向监测来提高的（即在随访期间的多个时间点抽血，通过抽血是否阳性来确定ctDNA-MRD状态）。

病毒ctDNA MRD检测的商业化

使用病毒ctDNA监测肿瘤MRD是一种可行的方法。某些病毒，如乙型肝炎病毒（HBV）、高危人乳头瘤病毒（HPV）、EB病毒（EBV）等，可以感染肿瘤细胞并作为其基因组的一部分。这些病毒可以作为生物标志物，通过检测病毒ctDNA或其表达产物来评估肿瘤MRD。

同时，使用病毒监ctDNA测肿瘤MRD也存在一些限制。首先，不是所有的肿瘤都与病毒感染有关，因此这种方法可能不适用于所有类型的肿瘤。其次，病毒监测可能受到多种因素的影响，如病毒变异、免疫状态、治疗方式等，可能会影响其准确性。

目前，商业化的病毒ctDNA MRD检测产品有Naveris公司的NavDx：它是一种用于检测HPV阳性（HPV+）口咽鳞状细胞癌的MRD商业化产品，利用ddPCR对血浆中HPV-ctDNA进行量化以评估MRD的状态。9 与影像等检测相比，NavDx定期监测可以帮助提前近4个月发现癌症复发。

▲ 病毒ctDNA MRD检测产品代表：NavDx

▲ NavDx检测报告模板

▲ NavDx案例分享：初步检测建立基线参考，用于比较后续治疗反应。在常规随访期间，若检测到HPV-DNA水平上升（MRD阳性），将启动PET-CT扫描，以确认疾病是否复发。早期发现复发可以使患者接受较小范围的手术治疗，而如果发现复发较晚，则可能需要更广泛的手术或无法手术

病毒ctDNA MRD：NavDx Case学习

综合而言，使用病毒ctDNA监测肿瘤MRD是一种可行的方法，但不是所有的肿瘤都与病毒感染有关，因此这种方法可能仅适用于病毒感染相关肿瘤，但商机依然巨大。

参考资料：

1.Yu Z, Xie L, Zhang J, Lin H, Niu T. The evolution of minimal residual disease: key insights based on a bibliometric visualization analysis from 2002 to 2022. Front Oncol. 2023 Jul 18;13:1186198.

2.MRD番外篇丨基于ctDNA指导的MRD评估已写入结肠癌NCCN指南！基因Talks. 2021.02.20.

3.Li CL, Yeh SH, Chen PJ. Circulating Virus-Host Chimera DNAs in the Clinical Monitoring of Virus-Related Cancers. Cancers (Basel). 2022 May 20;14(10):2531.

4.Han Kathy,Zou Jinfeng,Zhao Zhen et al. Clinical Validation of Human Papilloma Virus Circulating Tumor DNA for Early Detection of Residual Disease After Chemoradiation in Cervical Cancer.[J] .J Clin Oncol, 2023, undefined: JCO2300954.

5. Pötter R, Tanderup K, Schmid MP, et al: MRI-guided adaptive brachytherapy in locally advanced cervical cancer (EMBRACE-I): A multicentre prospective cohort study. Lancet Oncol 22:538-547, 2021.

6.Rose PG, Java J, Whitney CW, et al: Nomograms predicting progression-free survival, overall survival, and pelvic recurrence in locally advanced cervical cancer developed from an analysis of identifiable prognostic factors in patients from NRG Oncology/Gynecologic Oncology Group randomized trials of chemoradiotherapy. J Clin Oncol 33:2136-2142, 2015.

7.Han K, Leung E, Barbera L, et al: Circulating human papillomavirus DNA as a biomarker of response in patients with locally advanced cervical cancer treated with definitive chemoradiation. JCO Precis Oncol 2:1-8, 2018.

8.Leung E, Han K, Zou J, et al: HPV sequencing facilitates ultrasensitive detection of HPV circulating tumor DNA. Clin Cancer Res 27:5857-5868, 2021.

9.https://navdx.com/during-treatment