《Cancer Management and Research》:Correlation Analysis Between Circulating Tumor DNA and Prognosis in Patients with Hepatocellular Carcinoma
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本综述系统探讨了循环肿瘤DNA(ctDNA)在肝细胞癌(HCC)预后评估中的应用。研究通过整合拷贝数变异(CNA)和片段组学(FS)特征构建了一种非侵入性ctDNA评分,证明高评分与侵袭性肿瘤特征(如AFP>400 ng/mL、PIVKA-II升高、大肿瘤、血管侵犯、晚期TNM分期)和不良总生存期(OS)显著相关。多变量分析确认ctDNA评分>0.61199(HR=6.99,P<0.001)、AFP>400 ng/mL、ALB<35.6 g/L和肿瘤数目>3是独立预后因子,提示ctDNA评分是传统临床参数的强力补充,有望改善HCC风险分层和治疗决策。
研究背景与目的
肝细胞癌(HCC)是全球第四大常见癌症和第二大癌症死亡原因,在中国,其发病率占全球半数以上。尽管肝切除术和肝移植等手术具有治愈潜力,但高复发率导致长期预后不佳。目前,甲胎蛋白(AFP)联合超声的早期检测灵敏度约为63%,临床亟需更高效的生物标志物。循环肿瘤DNA(ctDNA)作为液体活检中的新兴标志物,携带肿瘤细胞的遗传变异(如点突变、拷贝数变异CNA、片段组学FS特征),为无创监测肿瘤演变和治疗反应提供了可能。然而,以往研究多聚焦于ctDNA甲基化或突变分析,其临床应用受限于信号丰度低和肿瘤异质性。本团队前期成功构建了一种整合CNA和FS特征的血液检测方法,在AFP阴性HCC患者中检出率达50%,但其预后价值尚未完全阐明。本研究旨在评估基于ctDNA的评分在预测HCC预后中的临床意义。
患者与方法
本研究为回顾性队列研究,纳入了2018年6月至2021年9月在北京大学深圳医院治疗的93例HCC患者。纳入标准包括病理确诊的HCC、年龄≥18岁、有术前血样及完整的临床和随访数据。患者接受了根治性肝切除术(65例)或多模式治疗(28例,包括射频消融RFA、经动脉化疗栓塞TACE、靶向治疗和/或全身化疗)。术后监测包括每季度检测AFP和PIVKA-II水平联合腹部超声检查,并每4-12个月进行增强CT成像以检测复发。从外周血样本中分离ctDNA,通过低深度全基因组测序(lpWGS)分析CNA和FS特征,并利用机器学习算法(随机森林,500棵树)计算出一个整合CNA模式和FS特征的复合ctDNA评分。统计学分析采用IBM SPSS Statistics 23软件,通过ROC曲线分析确定ctDNA评分的最佳截断值(0.61199),并采用Kaplan-Meier法和多变量Cox回归分析评估预后相关性。
研究结果
患者特征与ctDNA评分分层
ROC分析确定ctDNA评分阈值为0.61199(AUC=0.806,灵敏度88.2%,特异度66.1%)。以此将队列分为低评分(≤0.61199)和高评分(>0.61199)组进行生存分析。
ctDNA评分与临床病理特征的关系
高ctDNA评分与侵袭性肿瘤生物学特征显著相关:更高的AFP水平(>400 ng/mL,P<0.001)、更高的PIVKA-II水平(>2454 mAU/mL,P<0.001)、更大的肿瘤直径(≥8 cm,P<0.001)、更高的肝内大血管侵犯率(48.0% vs 2.3%,P=0.001)以及更晚的AJCC TNM分期(III/IV期:50.0% vs 14.0%,P=0.001)。在生存方面,低ctDNA评分患者表现出显著更优的3年总生存率(OS:83.4% vs 29.6%,P<0.001)和更长的无病生存期(DFS:51.1% vs 8.4%,P<0.001)。这种预后分层在接受手术和非手术治疗的患者亚组中均保持一致。
总生存期的单变量与多变量分析
单变量Cox回归分析确定了19个与OS相关的潜在预后因素。多变量分析最终确定了四个独立的预后决定因素:ctDNA评分>0.61199(风险比HR=6.99,95%置信区间CI 2.34–20.85,P<0.001)、AFP>400 ng/mL(HR=0.28,95% CI 0.13–0.61,P=0.001)、ALB<35.6 g/L(HR=3.29,95% CI 1.34–8.06,P=0.009)以及肿瘤数目>3(HR=3.85,95% CI 1.58–9.40,P=0.003)。最终的多变量模型具有很强的解释力(Nagelkerke R2=0.78),其中ctDNA评分贡献了主要的预测效力(部分R2=0.52)。
讨论
本研究证实,整合CNA和FS特征的高ctDNA评分是HCC患者不良预后的强力独立预测因子。与以往仅关注单一分析维度的研究相比,这种复合评分能更全面地反映肿瘤生物学。研究结果与近期在其他癌症(如转移性非小细胞肺癌mNSCLC、结直肠癌CRC)中的发现一致,即ctDNA在检测微小残留病灶(MRD)和指导辅助治疗方面具有变革性潜力。例如,在结直肠癌的CIRCULATE-Japan研究中,术后ctDNA阳性是复发的最强独立预测因子。本研究发现,尽管接受了手术,术前ctDNA评分高的患者预后仍较差,这提示ctDNA可能有助于识别那些存在MRD、可能从强化辅助治疗或更密切监测中获益的HCC患者。然而,本研究作为回顾性分析,存在潜在的选择偏倚和未测量的混杂因素,且样本量有限(n=93)。未来需要通过多中心前瞻性试验进行验证,并应纳入乙型肝炎病毒(HBV)DNA载量和核苷类似物治疗史等肝脏背景因素。此外,将这种相对经济的lpWGS检测与其他分析维度(如甲基化特征)结合,可能进一步提高分析灵敏度。
结论
综上所述,ctDNA定量作为一种整合了分子肿瘤生物学和临床进展模式的生物标志物系统,在改善肝细胞癌风险分层方面优于传统标志物。高ctDNA评分与HCC的不良临床结局密切相关,凸显了其作为无创预后生物标志物的潜力。将基于ctDNA的评估整合到临床工作流程中,可以增强风险分层和治疗决策。需要进一步的前瞻性验证来确认这些发现,并建立HCC管理中ctDNA监测的标准化方案。