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刘强教授团队在Nature子刊发表最新研究成果,首次提出ctDNA阈值概念及系统肿瘤负荷模型更能指导三阴乳腺癌的精准治疗

作者:肿瘤瞭望   日期:2025/4/29 16:25:37  浏览量:440

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近日,《自然》期刊下的《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表来自中山大学孙逸仙纪念医院刘强教授团队的原创性研究成果,引起广泛关注,不到一个月阅读量已达三千多次。该研究通过追踪130例早期三阴乳腺癌(TNBC)患者治疗全程期间多个时间点的循环肿瘤DNA(ctDNA)的动态变化,首次提出了ctDNA的阈值概念,并结合多个时间点的ctDNA提出了独创的系统肿瘤负荷模型,该模型不仅能够帮助临床医生更早地识别高复发风险的乳腺癌患者,及时调整治疗方案,以最大程度地提高患者的治愈率。该模型还较TNM分期更精准判断低危患者,免除患者不必要的复发焦虑,并为那些无需过多治疗的患者提供降级治疗的可能。通过动态ctDNA监测,可以根据TNBC的不同系统肿瘤负荷设计不同时间和强度的全身治疗方案,从而推动早期TNBC患者的个性化精准治疗。

编者按:近日,《自然》期刊下的《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表来自中山大学孙逸仙纪念医院刘强教授团队的原创性研究成果,引起广泛关注,不到一个月阅读量已达三千多次。该研究通过追踪130例早期三阴乳腺癌(TNBC)患者治疗全程期间多个时间点的循环肿瘤DNA(ctDNA)的动态变化,首次提出了ctDNA的阈值概念,并结合多个时间点的ctDNA提出了独创的系统肿瘤负荷模型,该模型不仅能够帮助临床医生更早地识别高复发风险的乳腺癌患者,及时调整治疗方案,以最大程度地提高患者的治愈率。该模型还较TNM分期更精准判断低危患者,免除患者不必要的复发焦虑,并为那些无需过多治疗的患者提供降级治疗的可能。通过动态ctDNA监测,可以根据TNBC的不同系统肿瘤负荷设计不同时间和强度的全身治疗方案,从而推动早期TNBC患者的个性化精准治疗。
 
该研究论文的共同第一作者为中山大学孙逸仙纪念医院李舜颖医生、李玉东医生、龚畅教授、北京大学深圳医院韦伟教授、西京医院王廷教授,通讯作者为刘强教授
 
 
研究简介
 
早期三阴性乳腺癌(TNBC)是预后最差的乳腺癌亚型。循环肿瘤DNA(ctDNA)已被证明可以预测乳腺癌的预后,但在TNBC中的应用价值和模式尚不清楚。本研究前瞻性地纳入了130例接受新辅助化疗(NAC)的II期至III期女性TNBC患者,并对其进行了全疗程多时间点的ctDNA监测。研究评估了基线、NAC后(术前)、术后及随访过程中ctDNA水平与预后的关系。
 
△研究设计
 
研究结果显示,NAC后(术前)和术后的ctDNA水平与预后不良显著相关,而基线ctDNA水平则无此关联。但是基线时最大变异等位基因频率(VAF)为1.1%的阈值可以分层不同复发风险的患者,这一结论在内部和外部验证中均得到了证实。结合基线和术后ctDNA的系统肿瘤负荷模型具有独立的预后价值(P=0.022),且独立于TNM分期。将系统肿瘤负荷与病理反应相结合,可以区分出一个低风险治愈率很高的亚组和一个高风险TNBC患者亚组。在随访期间,ctDNA监测也能够识别出部分复发风险高的患者。
 
△患者术后ctDNA微小残留病灶(MRD)检测及预后分析
 
这项研究,通过系统性ctDNA分析证明了ctDNA系统肿瘤负荷模型在eTNBC患者风险分层中的应用价值,这可能指导未来的治疗精准升级或降级试验。
 
研究者说
 
逸仙团队,深耕ctDNA研究和实践十余年
 
我们课题组关注循环肿瘤DNA(ctDNA)已经有十几年的历史了。2014年,新英格兰医学杂志发表了一篇文章,首次报道了ctDNA可以用于晚期乳腺癌的疗效监测和预后。从那时起,我们决定将ctDNA研究重点转向早期乳腺癌。既然ctDNA在晚期乳腺癌中能够很好地帮助疾病疗效监测和治疗决策,那么在早期乳腺癌中也应当有应用潜力。因此,我们开启了早期乳腺癌的研究历程。
 
早期乳腺癌的治疗理念经历了一段历史变迁。几十年前,乳腺癌曾被认为是局部疾病,因此当时的治疗方式是经典的根治性乳房切除术甚至扩大根治术,手术范围越大,治疗可能越彻底。因为当时认为乳腺癌是局部疾病,手术的主要目的是尽可能地消灭看得见的实体肿瘤。然而后来发现,当手术范围扩大到一定程度时,患者的疗效并没有得到改善,过多的局部手术并不能改善患者的生存率。于是,人们逐渐树立了乳腺癌是一种全身疾病的观念,手术范围相对缩小,从根治术到改良根治术,再到保乳根治术,甚至今天的前哨淋巴结活检在部分患者中也可以被免除。这体现了乳腺癌疾病治疗理念的变化。
 
我们课题组收集ctDNA标本已经有十几年了,但真正开始进行ctDNA检测则是从2016年开始的,已有9年的历史。我清楚地记得,2016年我们开始进行检测时,当时的检测技术费用非常高,且操作难度大,因为ctDNA的检测灵敏度需要达到万分之一以上,犹如大海捞针,还需要尽可能排除假阳性的可能。后来经过一阵子探索,我们终于找到了合适的合作伙伴进行检测。正是在这个探索过程中,我们更加意识到兼顾检测灵敏度和特异性的意义和重要性。首先,在早期乳腺癌中,大多数(70-80%)患者在发现肿瘤时,血液中已经可以检测到ctDNA的存在。但这并不意味着所有患者都会复发转移,只有20%到30%的患者会发生复发转移。哪些患者容易转移,一直是困扰临床医生和患者的一个重要问题。许多患者认为,不管复发风险是20%还是30%,一旦发生在他们身上就是100%。对于患者个体来说,只有0%和100%这两种情况。一旦转移,就意味着疾病不可治愈,自然患者会非常担心。而过去,我们无法提前准确预测或监测复发风险。我们只能根据肿瘤的分期以及对治疗的反应,包括新辅助治疗的反应来大概估计,但这些都是没办法做到个体化和精准的。
 
pCR并非TNBC疗效预测完美指标
 
正如我在最近的一次学术会议上谈到的,我们对三阴性乳腺癌最担心的是其全身转移,因为其复发主要以内脏转移为主,且转移速度快。目前,除了TNM分期外,唯一能帮助我们判断TNBC预后的是新辅助治疗疗效,通过患者对新辅助治疗是否能够达到病理完全缓解(pathologic complete response,pCR)判断复发风险是低危或高危。然而,新辅助治疗是否能达到病理完全缓解(pCR)并不是一个完美的指标。即使达到pCR,仍有10%到15%的患者会发生无病生存(DFS)事件,包括远处转移。对于未达到pCR的患者,也并非世界末日。至少在目前的治疗状态下,我们知道他们是高危人群,通过卡培它滨的强化治疗后,有70%左右的患者不会发生复发转移。因此,在pCR的基础上如何进一步提高我们对预后预测的精准度,如何精准地区分高危患者和低危患者,分而治之,这是我们研究的背景。
 
首次提出“ctDNA阈值”概念和“系统肿瘤负荷”理念
 
我们课题组的第一个ctDNA研究成果于2020年发表在《JCO Precision Oncology》上,被美国临床肿瘤学会(ASCO)评为“2020年ASCO期刊最受欢迎的五篇文章”之一,影响相当大。在此基础上,我们进一步扩大了样本量,展开了深入研究。目前,我们针对三阴性乳腺癌的个体化精准治疗临床研究已经入组了近600例患者。在发表于《Nature Communications》的文章中,我们分析了前期130例非干预性患者的样本数据,并从中得出了几个重要的新发现。
 
首先,我们提出ctDNA不仅在于其是否阳性,更重要的是其含量。这就好比只沾了一点墨水和泼了一碗墨水留下的痕迹不同,肿瘤负荷也有差异。因此,我们首次提出早期乳腺癌中ctDNA可以通过一个阈值来判断风险:达到一定阈值表示高风险,低于阈值则风险并不高,即使其检测结果为阳性。
 
其次,我们指出单一时间点的ctDNA检测各有其优缺点,但只有将多个时间点的指标组合起来,才能精准区分高危和低危患者。因此,我们提出了一个系统肿瘤负荷的模型,结合多个时间点的检测结果,能够有效精准地区分高危和低危患者。对于高危患者,我们需要升级治疗方案,寻找更多有效的全身治疗方法以降低复发风险;而对于低危患者,可能不需要过多的全身治疗,甚至可能免除化疗。这一概念独立于传统的肿瘤分期,在我们2020年的研究中,一些淋巴结转移较多但ctDNA阴性的患者并未发生复发转移,尽管当时ctDNA阴性的患者数量较少。在本次较大样本的研究中,21.3%的患者在基线时ctDNA为阴性,包括一些淋巴结转移较多甚至锁骨上淋巴结转移的IIIc期患者,这些患者至今没有一个发生复发转移。这表明ctDNA在基线可以很好地筛选出一部分低危患者,但对于高危患者的筛选则需要结合其他指标。
 
因此,我们的研究告诉我们,以往仅将ctDNA视为最小残存疾病(Minimal residual disease,MRD)的手术后检测指标是过于局限的。我们提出的系统肿瘤负荷模型与MRD的概念完全不同。我们的模型不需要等到手术后监测到阳性结果才定义患者为高危,而是通过系统治疗前和手术前后等多个时间点的组合检测,就能很好地及时区分高危和低危患者。这意味着我们可以提前对高危患者进行升级治疗,而无需等到MRD阳性后再采取行动。这相当于提前一步布局治疗方案,有望提高治疗效果。同时,对于低危患者,我们应该降低治疗强度。因为在20世纪70年代,当时没有化疗、放疗、内分泌治疗等手段时,乳腺癌的5年生存率也有40%~50%。随着这些治疗方法的逐步应用,生存率提高到了现在的80%~90%。2018年发表的DBCG77临床研究结果表明,在未接受任何全身治疗的高危患者中,即使是三阴性亚型,5年复发率也仅为50%左右。这表明至少有40%~50%的患者实际上是局部疾病,而非全身疾病,只是过去碍于技术手段无法区分哪些患者不会复发转移。因此,我们的研究提出,可以通过ctDNA的系统肿瘤负荷来区分哪些患者是局部疾病,哪些是全身疾病。对于局部疾病患者,手术足以保证其安全,无需过多的全身治疗。我们即将开展的一项临床研究将通过ctDNA等生物标志物组合筛选出低危患者,从而免除化疗或降低化疗强度。降级化疗包括仅口服药物,而无需通过静脉进行强烈的化疗。这种治疗模式可能更为精准。以上就是我们研究的背景、主要发现以及接下来计划开展的工作。
 
ctDNA大有作为:精准指导预后判断和治疗决策
 
我认为ctDNA是一个比新辅助化疗后的病理完全缓解(pCR)更有临床指导价值的指标。原因有以下几点。
 
首先,对于看得见的肿瘤,我们并不担心,因为绝大多数局部肿瘤通过手术都能切除干净。其次,乳腺癌患者致命的原因通常不是局部病变,而是远处转移。所以,看得见的实体肿瘤,比如乳腺局部的肿瘤,我们并不担心,手术基本可以解决问题。真正可怕的是看不见的敌人,因为它们可能隐藏在任何地方,随时可能复发并威胁患者生命。
 
ctDNA就像雷达或预警机,能够使这些看不见的敌人显形,从而让我们更精准地制定治疗方案。因此,ctDNA不仅有助于我们判断高危患者和低危患者,从而在治疗选择上进行分层(升级或降级治疗),甚至在某些情况下,如果ctDNA显示为局部疾病,我们可能根本不需要进行新辅助化疗。如果患者肿瘤大小符合保乳,或者保乳需求不大,只要血液中的肿瘤负荷为零或很低,局部手术干预就足够了。这样可以避免一些不必要的新辅助治疗,尤其是在激素受体阳性患者中。因为对于接受新辅助治疗的激素受体阳性患者,虽然大多数肿瘤会缩小,但达到pCR的比例只有5%到15%。大多数患者无法达到pCR,但这没关系,局部手术可以切除剩下的癌细胞。患者是否能够治愈的关键在于系统性肿瘤负荷是否很低或者能够清零,如果是,那么风险就很低。如果一开始ctDNA阳性,但能够通过系统治疗被成功清零,那也是很好的。
 
局部肿瘤和系统肿瘤负荷对于新辅助的反应不一定成正比,我们在2020年发表的那篇JCO PO文章中就报道了一个非常有趣的病例。这位患者在接受新辅助化疗后,局部肿瘤明显缩小,缩小了近40%,达到了部分缓解。然而,奇怪的是,该患者的血液中ctDNA水平一次比一次高。当时我们刚开始研究ctDNA,我甚至怀疑是不是检测出了问题,因为患者的局部肿瘤在缩小,但ctDNA水平却在上升。结果在随访到20多个月的时候,这个患者出现了全身多发转移,这个时候我们才明白,ctDNA检测没有问题,而是远处的亚临床级别的病灶在耐药,导致系统肿瘤负荷的上升。这个病例也充分反映了我们应该更重视新辅助治疗过程中系统肿瘤负荷的变化,而不只是局部肿瘤的缩小。
 
总而言之,ctDNA为我们提供了一个前所未有的针对实体肿瘤的系统肿瘤负荷的评估和监测工具,尽管目前还有很多问题有待解决,现有的技术手段也不够完美,我相信随着研究的不断深入,在不久的将来,ctDNA一定能够帮助我们重新定义乳腺癌的疾病理念和治疗模式。
 
刘强教授
教授、主任医师、研究员、博士生导师
中山大学孙逸仙纪念医院外科主任
逸仙乳腺肿瘤医院执行副院长、乳腺肿瘤中心主任、乳腺外科主任
ESO-ESMO年轻乳腺癌国际共识专家组成员
中国临床肿瘤学会乳腺癌专业委员会常务委员兼副秘书长
中国抗癌协会乳腺癌专业委员会常务委员
中国抗癌协会肿瘤分子医学专业委员会常务委员
广东省医学会乳腺病分会主任委员
广东省抗癌协会乳腺癌专业委员会主任委员
中国普通外科杂志副主编和中华内分泌外科杂志副总编辑
新加坡国立大学外科博士,回国前任哈佛大学Dana Farber癌症中心讲师
主持多项国家级重大项目包括多项国自然重点项目和国际合作重点课题,率先开展液体活检和免疫联合治疗在乳腺癌的应用,并发起和制定中国首部年轻乳腺癌诊疗专家共识,2020年获人民日报社主办的“国之名医·优秀风范”荣誉称号。擅长乳腺癌的诊断、手术和综合治疗,尤其高难度保乳手术、年轻乳腺癌和三阴乳腺癌的个体化精准治疗。

本内容仅供医学专业人士参考


乳腺癌

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