《npj Precision Oncology》：Preoperative positive ctDNA analysis is associated with the tumor microenvironment, and the risk of recurrence in non-metastatic colorectal cancer
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本研究针对非转移性结直肠癌患者术后复发风险预测难题，通过开展术前ctDNA与肿瘤微环境(TME)转录组特征的关联性研究，发现TriMeth检测的ctDNA阳性状态与癌症转移相关通路(GP1/2/5)上调和免疫活性通路(GP3)下调显著相关。研究首次证实肿瘤无关性ctDNA检测可反映TME的转移表型，为无创性肿瘤生物学分型提供了新依据。
结直肠癌作为全球发病率第三、死亡率第二的恶性肿瘤，术后复发仍是临床面临的主要挑战。虽然术前新辅助治疗和术后辅助化疗可降低复发风险，但准确识别高危患者群体仍是精准医疗的难点。近年来，循环肿瘤DNA(ctDNA)已成为监测微小残留病(MRD)和预测复发的热门生物标志物，但其与肿瘤微环境(TME)生物学特征的关联机制尚不明确。尤其值得注意的是，常规ctDNA检测多需肿瘤组织样本进行位点筛选，限制了其在术前无创诊断中的应用。丹麦研究团队在《npj Precision Oncology》发表的这项研究，创新性地将肿瘤无关性ctDNA检测与TME多组学分析相结合，为破解这一难题提供了重要线索。
研究团队主要采用TriMeth超甲基化ctDNA检测技术（针对C9orf50、KCNQ5和CLIP4基因）、纳米弦nCounter IO360面板（750基因转录组分析）、免疫组化双重标记（CD3+/CD8+T细胞定量）以及弹性网络回归模型等关键技术，对140例非转移性结直肠癌患者的术前血浆和肿瘤组织进行多维度检测。
患者特征
研究纳入140例接受根治性手术的非转移性结直肠癌患者，中位年龄69岁，dMMR（错配修复缺陷）占比11.4%。中位随访4.6年期间，13.6%患者出现复发。所有患者均完成ctDNA检测、免疫组化和基因表达分析。
复发相关转录特征验证
通过无监督k均值聚类将患者分为三个具有不同TME表型的集群（C1-C3），复发患者主要集中在C1(21.0%)和C3(13.9%)。基因集富集分析鉴定出6个基因程序（GP1-GP6），其中GP1（包含低氧、上皮间质转化和血管生成等转移相关通路）在复发患者中显著上调，而GP6（细胞毒性相关通路）显著下调。在TCGA队列验证中，GP6的预后价值得到确认。
ctDNA与转移表型的关联
术前ctDNA阳性率达72.9%，其与GP1/2/5（癌症转移/增殖通路）上调和GP3/4（免疫活化/分化通路）下调显著相关（p<0.05）。虽然ctDNA单因素分析未显示显著预后价值，但多因素模型中甲基化标记（如methKCNQ5）被赋予最高预测权重。
免疫浸润与TME表型
基于CD3+/CD8+T细胞密度的免疫分组显示，高浸润组GP1表达显著降低而GP6显著升高（p<0.001）。值得注意的是，在dMMR亚组中，ctDNA阴性患者表现出更强的免疫活化特征（GP3），提示ctDNA或可预测免疫治疗应答。
ctDNA的临床分层价值
在pMMR（错配修复正常）和低免疫浸润亚组中，ctDNA阳性均与GP1高表达显著相关（p<0.01）。弹性网络回归模型进一步证实，加入ctDNA数据后，免疫浸润变量重要性从6.1降至3.9，凸显ctDNA作为TME表型替代标志物的潜力。
本研究首次系统阐明了术前ctDNA状态与结直肠癌TME转录组特征的内在联系，证实TriMeth检测可无创识别具有转移倾向的肿瘤生物学表型。特别值得关注的是，ctDNA在dMMR肿瘤中显示免疫表型分层能力，为优化免疫治疗患者选择提供了新思路。尽管辅助化疗可能混淆复发关联分析，但多模态整合模型仍证明ctDNA在复发预测中的核心地位。该研究为推进ctDNA指导新辅助治疗策略提供了关键理论依据，有望推动结直肠癌精准诊疗进入新阶段。
