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针对ctDNA的MRD检测,你参与了吗?

原载自:www.co-bioer.com[技术资料频道]  2022-06-16  浏览次数:793

MRD是指治疗后体内残留的肿瘤细胞或者标志物,通常的翻译有3种,微小残留病灶(Minimal Residual Disease)、可检测残留病灶(Measurable Residual Disease)、分子残留病灶(Molecular Residual Disease)。

微小残留病灶(Minimal Residual Disease)一词最早是出现在血液瘤中,是指治疗后残留的肿瘤细胞很少,很微小,常规检测的灵敏度不足以检测到,一般是由于药物不应答、药物耐药等等原因,因此此时MRD的检测可以是分子检测(比如NGS),可以是表面标志物检测(比如NGF)。而可检测残留病灶(Measurable Residual Disease)则侧重于可检测到的角度,对残留病灶的研究限于可以检测到的前提下,而后的分子残留病灶(Molecular Residual Disease)主要是指分子诊断可以检测肿瘤的残留,主要是通过对ctDNA的检测,这个时候适用于血液瘤和实体瘤。

图1.png

MRD是肿瘤耐药、复发的重要因素,是预后判断的重要指标。在2021年版非小细胞肺癌MRD检测的专家共识中,有一段描述:在一项前瞻性多中心研究中,共入组101例带有体细胞突变的早期乳腺癌患者,通过dPCR动态追踪术后血浆ctDNA,结果提示ctDNA阳性与患者疾病复发明确相关【风险比HR=25.2,95%可信区间CI 6.7-95.6, p<0.001】,且ctDNA较影像学提前预示疾病复发,中位10.7个月(95% CI 8.1-19.1个月)。另一项入组130例II-III期结肠癌的多中心队列研究中,通过多重PCR捕获的NGS监测患者切除术后ctDNA状态,结果提示术后30天ctDNA阳性患者复发风险远高于阴性患者(HR=17.5,95% CI 5.4-56.4,p<0.001)。


ctDNA的MDR检测现状

现有的针对ctDNA的MRD检测主要有2条技术路线:tumor-agnostic -assays(肿瘤未知分析)和tumor-informed assays(肿瘤知情/先验分析),其中tumor-agnostic -assays仅对血浆检测,利用的是固定的panel(一般为驱动基因和靶向药物基因,也会多组学方法)和分析方法对ctDNA做检测,做分析,代表产品Guardant Health公司的Guardant Reveal;tumor-informed assays需要对原发肿瘤组织进行测序(一般为WES),来鉴定患者的特异基因组变异图谱,然后再定制个性化的panel,针对ctDNA做检测,也就是说需要对组织和血浆都做检测,代表产品为Natera公司的Signatera。国内IVD公司对MRD的检测,截至发稿前,小编遇到的tumor-informed assays为多。

图2.png

MRD技术难度很大的一个方面是对超低频突变的检测能力和稳定性,以非小细胞肺癌为例,在早期NSCLC患者血浆中位cfDNA的浓度为7.69ng/mL,换算在10mL血浆(20ml全血)中含有大概20,000个单倍体基因组(3.3pg),考虑到cfDNA建库时的损耗以及至少存在2条相同的变异基因序列,10mL血浆中ctDNA检测到的极限分子信号为0.02%水平。另外,从TRACERx研究数据推算,在1cm3体积的肿瘤情况下, 10mL血浆中大概含有2条肿瘤来源DNA分子。因此,在NSCLC中进行MRD检测时,该检测方法必须可稳定检测出丰度≥ 0.02%的ctDNA。这里有个重要的技术策略,就是Sample Level的策略,对于site level的0.02%甚至更低,可以通过samples Level来提高灵敏度。


科佰生物

针对ctDNA检测的MRD诊断IVD的开发,少不了的是性能评价,自然也是少不了标准品的开发,科佰生物是一家专注IVD研发中诊断阳性参考品、检测限参考品、精密度参考品的研发生产型企业,针对ctDNA的超低频标准品的开发,我们计划开发2类产品(Art-base and Nat-base),希望得到行业专家更多的建议

针对tumor-agnostic-assays的检测方法,主要还是满足不同panel的定制标准品需求,类似与液体活检ctDNA标准品的定制,可以针对性的开发针对不同癌种的panel组合,这里我们倾向纳入小panel、中panel、大panel的差异位点合集,同时倾向于放入致病和疑似致病的位点,组成合集。首要解决的问题是超低肿瘤占比带来的超低频突变的定标问题,我们知道dPCR的检测限一般为0.1%,低于0.1%的频率一般很难与阴性相区分,因此对于超低频的位点的检测一般是使用超深度的NGS来定标,除了血液瘤外,国内暂时没有其他肿瘤获批的MRD检测试剂盒,很多都是摸着石头过河的,暂时无法通过上市的超深度的NGS试剂盒来定标,这个没有特别好的解决办法,只能在混样的稀释工艺上,尽可能做到准确和一致。

针对tumor-informed assays的检测方法,按照工艺上的描述,是定制类的标准品开发,首先针对待测样本组织开展WES检测,根据检测结果设计适合超深度ctDNA检测的panel,比如捕获法的话,重点在优化探针的性能,同时针对已知的突变开发对应的标准品。同样的,也会遇到超低肿瘤占比带来的超低频突变的定标问题。在此,科佰生物也是希望能在与探针设计合成的公司达成合作,在复发监测的有*效内,完成panel的开发和性能评价。


MRD检测意义

MRD的检测,针对ctDNA的检测已经在临床多种肿瘤复发监测中表征出明确的临床检测意义,临床亟待MRD的检测试剂盒,帮忙指导患者的辅助治疗,复发监测。

 

 

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