《液体活检技术在结直肠癌诊疗领域的应用2024.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液体活检技术在结直肠癌诊疗领域的应用2024.docx（9页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、二、液体活检技术在结直肠癌诊疗领域的应用目前液体活检技术主要应用于结直肠癌早期筛杳，结宜肠癌伴随诊断、病程监测与治疗指导及琼后评估等方面。尽管液体活检在结直肠癌诊断中的应用尚属于起步阶段，但其敏感度及可危性已经在其他类型的癌症诊断的应用上得到了证实CCTC在肺癌高风险人群中的继发性肺癌预测价值近乎达到r100%4,在胃癌中共特异性也能达到90.3%5o1.iu等6的前瞻性研究显示对干常见癌症种类，循环游离DNA(circulatingfreeDN,CfDNA)的甲基化特异性高达99%,对于癌症的鉴别诊断十分有意义.WiHis等7通过CfDNA以二代测序检测胃癌的微卫星不稳定性，总体准确性达到9
2、84%miRNA、CirCRNA和InCRNA在各类癌症中的表达多寡都与疾病预后表现出高度的相关性8-9o1 .结直肠旃早期筛查研究显示，IV期的结直肠癌患者总体生存率低于11%14%。相较于IV期患者，In期结直肠瘤患者5年总体生存率可达到68%72%,而I、II期患者可达到87%90%,因此，结直肠癌的早期诊断及干预在其治疗中至关重要lo筛查是早期结宜肠癌诊断的理想方式，对于尚处于早期阶段的结直肠癌病灶进行检出并加以干预，在病灶尚有很高治愈率时进行处理,可大大提高治疗效果。目前结直肠癌筛查的主要手段为肠镜检查及粪便检测。肠镜检杳需要一定的技术基础及操作经验，取样偏差会对其准确性产生影响，而
3、且作为侵入性检查，其可重复性及患者依从性受到限制。随着诊疗计划的发展，需要对不同患者制定更加个性化的方案，病程实时监测的意义也越来越明显，单次检查提供的信息量难以满足这些新需求。粪便检测对于患者来说依从性相对要好，且具有R好的可重复性，但其准确性及敏感度较低。液体活检作为非侵入性检查，具有良好的患者依从性和可重且性，满足定期监测的临床需要。ctDN的SEPT9甲基化与结宜肠癌早.期病变里高度相关性10,且SFRP1、SFRP2与SDC2的甲基化对结直肠癌的诊断敏感度高于90%ll-12cXU等13在2022年的研究结果显示，肿痛诱导血小板对结直肠癌的诊断率高于CA19-9o2 .结直肠瘠伴随诊
4、断伴随诊断，即通过收集患者对于各种靶向药物治疗的信息，总结出患者群体对于特定药物或综合疗法的反馈效果，从而对治疗方案的选择进行指导的一种体外检测手段。靶向治疗以伴随诊断为指引，才能发挥精准治疗的效果。随着施症治疗水准的进步，疮症治疗方案的制定日趋个性化，伴随诊断的准确性直接影响到靶向疗法的成功与否。作为一种重复性高且实施过程筒便的检测手段，液体活检技术提供的监测指标之多，涵盖范圉之广,对伴随诊断提供非常高的参考价值。EGFR相关的信号通路由于涉及细胞的生长、增殖、分化等重要生理过程,是靶向治疗的境要靶点。然而，对FEGFR通路的阻断疗法会受到特定基因突变的影响。KRAS和BR位点的突变会引起肿
5、痢对抗EGFR药物产生强耐药性，基于二代测序技术，上述位点的突变情况均可以通过对CtDNA的测序来进行精确的评估14。相较于活体组织二代测序，通过液体活检技术进行的CtDNA测序具有流程短、获取容易等特点，并能规避肿瘤的时空异质性及组织地不足等问题，微卫星是人类基因组中存在的重复性序列，具有易累积突变的特性。微I】星高度不稳定(microsatelliteinstability-high,MSI-H)是结宜肠癌药物治疗选择的参考指标，据NCCN2022年的指南，MSI-H患者推荐使用纳武单抗和帕博丽珠单抗15o因此，MSl的检测对于结直肠癌的治疗方案选择具有无法忽视的指导作用。H前临床上MSI
6、的检测主要依赖于免疫组化和PCR16,但这些操作相对繁顼，重复性不佳，旦诊断医生的经验会严重左右检测结果。基于第二代测序技术，液体活检可以以CtDNA为媒介实现微卫星的诊断，其具有相对更好的重复性，准确性及实时性。3 .病程监测在结直肠端的治疗过程中，肿瘤细胞发生的各种变异可能会使其产生耐药性，此外，结直肠癌根治术后可能因为各种原因而再度复发。因此，需要对患者病情进行实时监测。为实现这一目标，需耍一款重复性好口敏感度高的检测手段。结直肠癌液体活检的检测指标中，如miRNA和CircRNA等会随着癌症病灶的出现而产生明显的上调与下调，这使得这些指标成了手术质最评估的理想指标。术后如果这些指标未出
7、现变化或段时间后且现类似术前的表现，可作为结直肠癌病灶残留或复发的参考指征。微小残留病变(minimalresidualdisease,MRD)可理解为经过一系列的治疗之后，患者体内存在的现有医学成像方式无法检测到的病变。作为癌症的残留病灶，休眠的MRD有着成为新病灶的潜力，随时会引发癌症的复发，是癌症治疗的重大隐患之一。作为种半衰期短，敏感度高的检测目标，CtDNA在MRD的监测上具有很大优势。Parikh等17的研究中，CtDNA标志物复发敬感度为55.6%,特异度为W0%o鉴于对MRD的高敏感预测能力，CtDNA检测也被用于中期结直肠癌的监测.Tie等18的研究显示，在行切除术的结直肠热
8、II期患者群体内，79%的豆发患者为CtDNA阳性表达，而且ClDNA对于新辅助化疗后复发的提示相较于影像学早了5个月。Chen等19的研究显示，CtDNA表达与11UI期结直肠癌患者的无进展生存率高度相关，且与新辅助化疗无关，这使得CtDNA对新辅助化疗的评价更为客观。多项研究显示，外泌体中的各类非编码RNA能发挥其对治疗方案选择的指导作用。miRNA能够反映出肿痛细胞的代谢情况，能作为药物疗效的顼测指标。此外，一些miRNA的表达缺失同样会引起细胞获得耐药性，比如SUn等20的研究显示miR-302a的过表达具方逆转西妥昔单抗耐药性的能力，但癌细胞中miR-302a表达的缺失则提示珀细胞对
9、西妥昔单抗耐药。Wang等21发现耐奥沙利钠的结直肠癌细胞可以通过外泌体将CiRS-122输送至不具有耐药性的细胞,而CiRS-122可以通过促进PKM2的表达来激活miR-122-PKM2轴，从而促进糖醇解，使非耐药细胞获得耐药性。同时，CircRNA在结直肠癌检测中的作用并不仅仅限于耐药指征,该团队在同一篇报告中指出，ciRS-122靶向的外泌体运载的SiRNA可以逆转因CiRS-122导致的耐药性,说明CircRNA也有作为治疗靶点的潜力”对于经典化疗药5-筑尿啥嚏和奥沙利钿，部分InCRNA的表达预示着肿瘤细胞拥有着耐药性。举例来说，Xian等22发现InCRNAUCAl的表达水平同细
10、胞自噬水平及5-维尿唏嚏耐药性且正相关，该IncRNA可以通过干扰miR-23b-3pZNF281轴来改变细胞对5-叙尿喉嚏的敏感度；与之相反，Jiang等23则发现HAND2-AS1这一IncRNA能通过miR-20aPDCD4轴来抑制具有5-氟尿陡耐药性的结直肠粕细胞的生长，并抑制其耐药性。Deng等24发现K1.F4下调导致的PiH1.合成是结直肠癌细胞获得奥沙利笛耐药性的关键途径，Cai等25的研究显示MCF21.-AS1参与的MCF21.-ASlmiR-105I1.-l轴对于结直肠癌细胞奥沙利钠的耐药性具有调控作用，可以通过干涉该通路抵抗耐药性，且两项研究均指出可以通过对相关通路的介
11、入实现对奥沙利钠耐药性的逆转，可见IncRNA相关的信号通路对于新靶点的开发具有一定的指导作用。4 .预后评估出/IV期结直肠癌的无进展生存率和总体生存率并不乐观，对治疗的预后评估是对患者生存质量评价的量耍指标。对液体活检相关指标的解读也能达到预后评估的目的，是理想的评估补充手段。CTC的出现作为复发的直接证据，对于患者预后的影响不宫而喻。2020年Camera等26进行的前瞻性试验对晚期结直肠癌患者的预后情况进行了统计，结果显示CTC指数高的患者预后明显较差。此外，上皮间质转化(epithelial-mesenchymaltransition,EMT)在肿瘤的侵袭及转移中发挥重要作用，是明确
12、的高风险因素，而EMT正是CTC常见的转化过程，这特性将研究者的思路引向了通过CTC检测评估治疗效果及转移风险的方向上。YU等27的研究证实CTC与含奥沙利的的一线箱类化疗的ffl/IV期结直肠癌患者预后的高度相关性，证实了CTC阳性的患者明显具有更短的无病生存期。如前文所述，以CtDNA为媒介行MSl的检测是可行的，MSl不仅是相关治疗药物的标志物，也是报后评估的重要指标。除对MSl外，CtDNA的各种突变位点也能为癌症发展状况的评估和预测提供依据.一些经典的结直肠癌相关位点都可以在结直肠癌患者的CtDNA中找到，如KRAS、APC.PIK3CA.TP53等28。这些位点的突变不仅是罹患癌症
13、的证据，也能作为治疗效果的指导与评价指标“此外，DNA甲基化是癌细胞基因的一个重要特征，这一诊断痂症的重要指标同样能够通过CtDNA检测技术进行检测，从而对早期的病变做出诊断。例如，SEPT9的甲基化已经属于结直肠癌诊断的经典标记物29,在CtDNA检测技术之外的其他检测技术中已经证实了其可匏性，在CtDNA检测中，此靶点同样意义非凡。XU等30的研究发现，SEPT9、SDC2和BCATI在结直肠癌患者中显著升高，其中SEPT9的准确性和特异度分别高达83.7%和93.9%;Jin等31通过其设计的针对SEPT9的PCR检测方法能使结直肠癌预后预测的准确性与敏感度均达到80%以上，甚至在I/I
14、I期的头对头试睑中检出率达到89%,并与复发高度相关。随着结直肠癌相关研究的跟进,更具特异性且更敏感的甲基化位点也在不断地被发掘出来，增强了CtDNA检测的鲁棒性32o三、现状及发展困境目前液体活检的相关研究中，CTC与cfDNA/ctDNA相关检测技术较为成熟。CTC的提取技术主要为阳性富集与阴性富集。阳性富集即通过识别特定的表面抗原对目标细胞进行捕获；而阴性需集则是通过表面抗原筛选出非目标细胞，并通过特定手段将其剔除，从而获得目标细胞的过程。阳性富集操作相对简便，但筛选标准比较单一，有着淘汰掉抗原表达阴性CTC的可能性，阴性富集相对具有更高的准确性，但作为交换福要远超千阳性需集的工作量。目
15、前CTC提取平台多采用识别细胞上皮黏附分子的免疫磁珠法对CTC进行富集，其中CellSearCh是首个受美国食品药品监督管理局（FDA）支持的CTC捕获平台，并获得批准用于结直肠癌临床检测与实验33。CtDNA检测主要集中于分析其肿瘤特界性突变，拷贝数突变及点突变。目前CtRNA的检测方式有定球PCR、数字滴定PCR、磁珠乳液扩增法、标记扩增深度测序、肿摘个体化深度分析测序、安全测序系统、全基因组测序、全外显子测序、全必因组二硫酸盐测序等34-35。目前已有EpiPrOCoIon等平台受到美国食品药品监督管理局的批准用于临床及试验360结直肠瘠早期的外周血中,CTC和CtDNA的含属并不高,且
16、半衰期很短，这使得液体活检对早期结直肠癌检测的难度大大提高C目前并没有标准的富集方式，且检测平台众多，但获得授权的并不多，实验获得的数据会产生卜分明显的差异性370此外，CTC在外周血中阳性的评估标准并不统一。统计显示，结直肠癌相关研究中CTC在外周血中的含量的阳性评定标准分为175m1.、92/7.5m1.和叁3/7.5m1.三种。三种标准的总生存期期望相似，无进展生存期上的差异同样不明显，采用CTO3/7.5m1.作为评价标准以增加总生存期和无进展生存期评价的鲁棒性，但同时多篇研究均表示CTC1/7.5m1.即预示着不R预后。具体标准的评定尚需要更多临床试验的实践支持38oCtDNA在早期
17、癌症检测方面同样具有缺陷。研究显示，CtDNA的半衰期为1分钟25小时,且在癌症早期的外周血中含量十分低,这使得CtDNA富集十分困难39。此外CtDNA的表达具有不稳定性,IJzerman等40的研究中仅有75%的转移患者外周血中检测出了CtDNAo尽管有研究髭示CtDNA与疾病复发和不良预后有一定相关性，但目前学界并没有在这一现象上达成共识41.此外，Schraa等42的分析结果并未体现出术前ctDNA/cfDNA检溜与非转移性结直肠癌的预后有明确相关性，这可能意味着CtDNA相关检测并不适用于各种情况.奉运的是，近年的相关研究有着许多CtDNA相关的改进方案.举例来说,VanderPol
18、等43在研究中发现线粒体DNA在多种膈症患者的外周血中出现几率明显.增高,这现象具有参考价值，可作为常规液体活检指标的补充。相对于游离的cfDNActDN,线粒体中的cfDNACtDNA相对更加完整，易保存，对线粒体中的cfDNA/ctDNA进行富集是CtDNA富集的新思路。检测方式的研究中，EZe等44尝试通过将CfDNA与白细胞联合分析的方式提升CfDNA的分析准确性。研究结果显示，通过二者联合分析的方式能够诚少40%的假阳性，这一发现极大地提升了CfDNA检测报告的质地。ManCa等45的研究表明CtDNA的增高对RAS野生型的转移性结直肠癌彳预示意义，出现转移的患者及预后较差的患者相较
19、于其他患者群拥有更多的等位基因变异，这意味着CtDNA检测可能对特定瘠症具有远虑于其他癌症的敏感度。诸如此类的相关研究能够对CtDNA检测的先天不足进行弥补。及后，成本与性价比也是液体活检应用时必须考虑的问题.相较于临床常规检测，液体活检并未体现出价格优势，其高昂的费用与非必须性使其尚未成为首选的检测手段,统计显示，相较于肠镜检查和粪便检查，液体活检并不能有效增加受检者的寿命预期；尽管液体活检与肠镜检杳的合并应用可以降低肠镜检查的频率，旦相较于单独行肠镜检查能使受检者获得更高的寿命年期望，但其增幅不大，且合并应用同时意味着更重的经济负担460总管有研究表明在肺癌的治疗监测领域液体活检具有定的经
20、济潜力，但其在结直肠癌监测匕内应用案例并不丰富47。降低成本及提高检测质依然是液体活检技术临床应用上的一道难关。四、总结同应用于结直肠癌的其他较传统的检测方式相比，液体活检不仅在应用形式上展现出r优势，其检测指标之广，准确性和敏感度之高更是胜人一筹，无论是应用于大规模的结直肠癌筛查，还是针对单体的个性化方案指导，液体活检均能胜任，这使得液体活检技术在结直肠癌的诊疗应用中具有十分广阔的前景。目前液体活检在结直肠癌僚域的应用还需解决诸多问题。第一，液体活检在结直肠癌的诊断上并不具备国际上的共识。第二，作为新兴检测技术，液体活检的应用标准仍需要探索，需要行液体活检的指征，作为监测用途的液体活检的频率都需要大量临床实践的支持。第三，作为临床检测，液体活检技术需要更有说服力的经济优势来赢得市场。总而言之，作为一种操作简便、依从性好、重且性强、检测系谱广且有准确性与敏感度保证的检测手段，液体活检技术在结直肠癌检测领域的应用具有难以忽略前景，但临床应用尚需各个方面实践与技术上的支持和改进。
