综述:血浆优于组织?液体活检在胃肠道间质瘤(GISTs)管理中的应用

《Critical Reviews in Oncology/Hematology》:Plasma over tissue? Liquid biopsy in the management of Gastrointestinal Stromal Tumors (GISTs)

【字体: 时间:2026年02月19日 来源:Critical Reviews in Oncology/Hematology 5.5

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  这篇综述聚焦胃肠道间质瘤(GIST),探讨液体活检(即分析血液等体液中的循环肿瘤DNA/RNA等)作为传统组织活检互补工具的潜力。文章系统回顾了液体活检在检测GIST原发(如KIT、PDGFRA突变)和继发性耐药突变、监测治疗反应以及检测微小残留病(MRD)方面的应用与最新研究进展。通过整合大量临床数据与大型试验(如VOYAGER、INTRIGUE等)结果,文章评估了该技术的优势(非侵入、实时动态、反映异质性)、现有局限性(灵敏度受肿瘤负荷影响、技术挑战)及未来方向,为基于液体活检实现GIST的个体化精准诊疗提供了全面展望。

  
1. 引言
组织活检虽是肿瘤诊断和分子分型的金标准,但其侵入性、可行性限制及样本代表性不足等问题(如单点取样难以反映肿瘤异质性)构成了挑战。此外,福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)样本中的核酸可能降解,影响测序质量。因此,非侵入性的液体活检技术应运而生,为实时、动态监测肿瘤基因图谱演变提供了极具前景的补充手段。
2. 液体活检
液体活检是一种非侵入性技术,主要用于检测血液等体液中的肿瘤源性生物标志物,包括循环肿瘤细胞(CTCs)、循环游离DNA/RNA(cfDNA/cfRNA)、循环肿瘤DNA(ctDNA)、肿瘤源性细胞外囊泡(EVs)、外泌体和肿瘤教育血小板(TEPs)等。这些组分通常携带具有临床意义的基因组信息,如点突变、基因融合和拷贝数改变,能反映肿瘤的分子景观。其中,ctDNA尤其具有信息价值,不仅能定量反映肿瘤负荷(尤其在晚期疾病中),其体细胞突变和甲基化模式还能指导靶向治疗。相比组织活检,液体活检具有侵入性小、周转快、成本较低且可重复进行等显著优势,使其成为实时监测疗效和耐药突变出现的理想工具。然而,技术挑战依然存在,例如在早期疾病或微小残留病(MRD)背景下,区分低频ctDNA与背景cfDNA仍是一个难题。
3. 胃肠道间质瘤(GISTs)
GIST因其明确的分子驱动(主要是KITPDGFRA激活突变)和有效的靶向疗法,被视为精准肿瘤学的典范,也因此成为液体活检应用的理想候选者。约70-75%的散发性GIST携带KIT突变,最常见于外显子11;另有5-10%携带PDGFRA突变。这些突变导致下游信号通路(如MAPK和PI3K/AKT)的持续激活,驱动肿瘤发生并影响对酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)的敏感性。然而,大多数GIST患者在治疗开始后约20个月内出现疾病进展,主要归因于继发性耐药突变的出现,这些突变常发生在KIT外显子13、14和17,并常呈多克隆性,导致不同转移灶可能具有不同的突变,这增加了治疗复杂性。鉴于GIST的分子复杂性和动态演变,液体活检有望成为传统组织诊断的有力辅助,在多个临床应用场景中发挥作用(相关研究汇总见原文Table 1)。
4. 临床相关性
4.1. 原发KIT/PDGFRA突变检测**
多项研究探索了利用液体活检(主要基于ctDNA)检测GIST原发驱动突变的可行性。早期GRID试验使用BEAMing技术,报道了血浆与组织之间KIT原发突变检测的一致性率达84%,为ctDNA作为肿瘤基因分型的非侵入性替代物提供了初步证据。后续研究采用了等位基因特异性PCR、下一代测序(NGS)、数字液滴PCR(ddPCR)等多种技术。总体而言,在晚期或高肿瘤负荷患者中,ctDNA检测具有较高的灵敏度和与组织基因分型的一致性(可达100%);然而,在局部或低肿瘤负荷疾病以及治疗应答良好的患者中,检测灵敏度显著降低(可低至0%),表明ctDNA水平与肿瘤负荷密切相关。技术方法的组合(如长片段PCR与数字PCR联用)可进一步提升检测灵敏度。
4.2. 继发性耐药突变检测
ctDNA在检测GIST继发性耐药突变方面展现出独特价值,因其能更全面地捕捉肿瘤异质性。研究显示,血浆中检测到的继发突变比例可能显著高于单点组织活检(例如,一项研究中分别为47% vs. 12%),并且能更早地(如提前两年)预警耐药的出现。这些继发突变(最常见于KIT外显子13、14、17、18)的出现与较差的临床结局(如更短的总生存期)相关。NGS等技术的应用还揭示了除KIT外的其他潜在耐药机制(如TP53RAS/RAF家族突变)。超灵敏ddPCR等技术的发展使得在极低丰度下早期识别新兴耐药突变成为可能。研究表明,血浆ctDNA检测到的耐药突变谱有时与组织活检不一致,凸显了肿瘤的空间和时间异质性。
4.3. 监测治疗反应
ctDNA动力学是监测GIST治疗反应的有力生物标志物。研究表明,对酪氨酸激酶抑制剂(TKI)治疗有反应的患者,其血浆中突变ctDNA水平会迅速下降或清除;而在疾病进展或复发时,突变ctDNA水平则会上升。ctDNA的变化往往早于影像学评估,提示其可作为早期药效学指标。例如,在开始治疗后6周内,ctDNA水平降至基线以下,与3个月时的影像学反应或疾病稳定相符。在部分临床试验中,ctDNA中克隆动力学的变化(如原发和继发突变在治疗周期早期持续下降,直至疾病进展时重新出现)能够预测治疗反应并预示进展。
4.4. 微小残留病(MRD)检测与复发监测
ctDNA分析在根治性手术后监测微小残留病(MRD)和早期复发方面展现出潜力。初步研究显示,术后ctDNA水平迅速下降并在随访期间保持检测不到的病例,其影像学也显示完全缓解。这表明ctDNA监测可能提供一种比常规影像学或临床评估更早发现复发的非侵入性、高灵敏度方法。然而,目前关于ctDNA用于GIST的MRD检测数据仍然有限,其临床效用、最佳采样间隔以及ctDNA再现时的干预阈值,仍需更大规模的前瞻性研究来验证。
5. 大型临床试验中的液体活检:VOYAGER、INVICTUS、INTRIGUE和INSIGHT
液体活检已整合入多项GIST大型III期临床试验(原文Table 2),为其在真实世界中的临床应用提供了重要见解。
  • VOYAGER试验:探索性ctDNA分析揭示了晚期经治GIST患者的耐药模式转变,激活环(A-loop)突变占主导,并发现了大量此前未报告的KIT变异,凸显了液体活检在捕捉晚期、异质性疾病基因组景观多样性方面的效用。
  • INVICTUS试验:基线ctDNA分析在91%的可评估患者中检测到KIT突变,与存档肿瘤组织的一致性高达93.75%。治疗期间,获得临床获益的患者其ctDNA等位基因频率下降或清除,提示ctDNA动力学可作为治疗反应的实时标志物。
  • INTRIGUE试验:ctDNA生物标志物分析刻画了伊马替尼耐药时GIST的分子异质性。重要的是,根据ctDNA检测的继发突变类型,患者对瑞派替尼(ripretinib)和舒尼替尼(sunitinib)的疗效存在显著差异:KIT外显子13/14突变患者从舒尼替尼中获益更大,而外显子17/18突变患者则从瑞派替尼中获益更显著。这为基于基因型的治疗选择提供了依据。
  • INSIGHT试验:这项进行中的研究根据ctDNA分析(预筛选)结果,入组携带KIT外显子11突变伴外显子17/18继发突变的患者,直接比较瑞派替尼与舒尼替尼的疗效,代表了基因型驱动个性化治疗策略的前沿探索。
6. 结论:批判性视角
液体活检正在成为GIST管理中的创新工具,为实时基因组分析提供了非侵入性途径。其在识别耐药机制、监测治疗反应和检测MRD方面具有潜在临床应用。ctDNA与组织基因分型在转移性或高肿瘤负荷环境中具有高度一致性,其动态特性允许在治疗压力下检测新兴突变和克隆演变,且常早于影像学进展。大型试验的整合进一步验证了其大规模应用的可行性。
然而,技术和生物学局限性仍阻碍其广泛的临床实施。ctDNA灵敏度受肿瘤负荷和转移分布的影响很大。前分析变量(血液采集、处理、储存)也会导致ctDNA产量和质量的差异。NGS方法可能对低频亚克隆灵敏度不足,而BEAMing、ddPCR等高灵敏度技术则需要预先知道目标突变,且可能难以检测复杂变异。成本、技术复杂性和对专业生物信息学知识的需求也是障碍。
此外,ctDNA-based的MRD评估概念在GIST中需特别谨慎。与血液恶性肿瘤不同,MRD阴性在GIST等癌基因成瘾性实体瘤中的生物学和临床意义尚不确定,目前还不能作为临床决策(尤其是治疗中断)的可靠依据。同样,虽然液体活检能够早期检测继发耐药突变并提供肿瘤异质性见解,但其对临床决策的即时影响可能有限,因为晚期GIST的治疗调整目前主要仍由临床和影像学进展驱动。替代性循环生物标志物和表观遗传改变在GIST诊断和预后中的作用仍有待探索。
未来,通过精心设计的前瞻性研究解决这些问题,对于标准化方法学并最终确立液体活检作为GIST常规管理中可靠且具有临床指导意义的工具至关重要。
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