中山大学团队开发动态监测癌症疗效/复发风险新技术
中山大学团队开发动态监测癌症疗效/复发风险新技术
中山大学肿瘤防治中心研究团队在顶级期刊《Cancer Cell》上发表重要研究成果，首次系统揭示了鼻咽癌（NPC）治疗过程中循环肿瘤DNA（ctDNA）的动态变化规律及其与复发风险的关系。这一突破性发现为实现癌症的精准治疗和个体化管理提供了新的生物标志物和决策依据。
鼻咽癌（NPC）是一种起源于鼻咽部黏膜上皮的恶性肿瘤，在中国南方和东南亚地区发病率较高，具有较高的复发风险。准确评估并预测NPC患者的复发风险对于制定个体化的治疗策略和提高患者生存率至关重要。
循环肿瘤DNA（ctDNA）是从肿瘤组织释放到血液中的DNA片段，含有与原发肿瘤相同的遗传信息。通过液体活检技术检测ctDNA，可以无创地监测肿瘤的动态变化，包括肿瘤负荷、基因突变和克隆演变等。在NPC中，游离Epstein-Barr病毒DNA（cfEBV DNA）作为一种特定的ctDNA，因其与NPC的强关联性而被广泛研究。cfEBV DNA的检测不仅可用于NPC的诊断，还可用于监测治疗反应和预测复发风险。
2024年7月25日，中山大学肿瘤防治中心的孙颖教授、周冠群副主任医师、陈雨沛副主任医师、马骏教授教授团队在《Cancer Cell》上发表研究。EP-SEASON研究是一项前瞻性的临床试验，旨在通过定期检测NPC患者的cfEBV DNA水平，探索其在治疗过程中的动态变化与复发风险之间的关系。该研究招募了1000名NPC患者，并在11个时间点按照方案接受cfEBV DNA评估，同时记录患者的治疗反应和复发情况。通过综合分析cfEBV DNA动态变化与复发风险之间的关系，研究人员希望能够为NPC患者的个体化治疗提供新的策略。这一发现不仅为NPC的复发预测提供了新的生物标志物，还为个体化治疗方案的制定提供了科学依据。未来，随着液体活检技术的不断发展和完善，基于ctDNA的动态监测有望成为癌症治疗领域的重要工具，为患者带来更加精准和有效的治疗。
患者招募和血液收集
2019年5月至2021年4月期间，共有1000名患者在11个时间点和治疗期间按方案接受了ctDNA评估。该队列包括248例（24.8%）接受同步化疗-Q8放疗（CCRT）伴或不伴辅助化疗（AC）（subcohortno-NAC）的患者，752例（75.2%）接受NAC后再接受CCRT伴或不伴AC（subcohortNAC）的患者。在入组时，所有患者均可检测到cfEBV DNApre（T0）。该队列的3年无病生存期（DFS）、总生存期（OS）、远处无转移生存期（DMFS）和局部无复发生存期（LRFS）分别为80.0%、95.3%、87.8%和89.5%。在治疗开始后的11个不同时间点，收集患者的外周血样本，并提取其中的cfEBV DNA，研究发现，NAC后EBV DNA清除率显著增加，表明NAC对NPC细胞具有杀伤作用，减少了肿瘤负荷。然而，部分患者在NAC后出现ctDNA反弹，这可能与肿瘤的异质性、耐药性或治疗不完全有关。然而，这些反弹大多在放疗结束时得到解决，提示放疗可能进一步清除了残留的肿瘤细胞。
图 2 新辅助化疗（NAC）阶段 ctDNA 的变化模式（图源：Cancer Cell）
放疗阶段 ctDNA 的变化模式
在放疗开始前，NAC亚组和无NAC亚组的cfEBV DNA水平有所不同，但均较高。放疗开始后，PEC指数逐渐增加，表明肿瘤负荷可能仍在增加，但cfEBV DNA水平在放疗结束时大幅下降，表明放疗对NPC细胞具有显著的杀伤作用。与NAC期间相比，放疗期间出现反弹的患者在放疗结束时cfEBV DNA降至零的比例显著降低，表明放疗对这部分患者的疗效可能不如NAC。研究发现，即使患者对重复NAC反应不佳，放疗开始后cfEBV DNA的清除率仍然较高，且显著高于NAC周期，这表明放疗可能对部分NAC耐药的肿瘤克隆有效。放疗期间cfEBV DNA出现两个峰值，可能与放疗的起始效应和累积剂量效应有关。第一个峰值可能与放疗的初始杀伤作用及化疗药物的协同作用有关；第二个峰值则可能与放疗累积剂量达到一定程度后的增强效应及同步化疗的协同作用有关。
图 3 放疗阶段 ctDNA 的变化模式（图源：Cancer Cell）
治疗中的 cfEBV DNA 是独立于临床病理特征的预后
接下来，研究团队探讨了治疗过程中不同时间点的ctDNA的临床价值。首先，通过敏感性分析（STAR方法）确定了cfEBV DNA的最佳截断值，发现对于治疗前的cfEBV DNApre（T0），最佳截断值为2000拷贝/mL，而对于其余时间点（T1–T11），最佳截断值为0拷贝/mL。表明在NAC期间（T1–T3），cfEBV DNA阳性与较差的生存结果显著相关。此外，随着治疗的进行，cfEBV DNA的风险比（HR）增加，表明cfEBV DNA的早期清除预示着更有利的预后，并且cfEBV DNA的区分能力随时间而增加。之后研究团队使用Schoenfeld残差法测试了比例风险假设，结果显示风险是随时间成比例的，这表明该研究数据与Cox比例风险模型拟合良好。使用Cox比例风险模型进行的多变量分析也证实了cfEBV DNA是重要且独立的预后因素。并且提示及时评估cfEBV DNA水平以指导治疗决策的重要性。
图 4 治疗中的 cfEBV DNA 是独立于临床病理特征的预后 （图源：Cancer Cell）
探索性分析：治疗过程中 cfEBV DNA 在指导个性化治疗中的应用
基于上述发现，研究团队探讨了治疗过程中cfEBV DNA如何为癌症患者的临床管理增添价值。鉴于观察到在NAC期间cfEBV DNA清除延迟但在放疗（RT）开始后2周内变得不可检测的患者中，无病生存率（DFS）率达到约90%，研究团队利用倾向评分匹配（PSM）证明对于NAC后cfEBV DNA可检测的患者，转为RT可能是更好的选择。其次，对于在RT期间未能实现cfEBV DNA清除的患者，应尽早（即在第二次CCRT周后）考虑系统治疗加强或改变方案（即添加靶向治疗或其他系统治疗）。这一发现强调了根据cfEBV DNA水平及时调整治疗策略的重要性，以便为这些患者提供更好的预后。对于RT结束后cfEBV DNA可检测的患者，辅助治疗可能是一个有前景的选择。综合分析表明，治疗过程中的cfEBV DNA在实时风险评估和治疗决策制定中具有临床应用价值。NAC后第2次化疗、RT开始后2周以及RT结束后可以被视为治疗调整的重要时间点，需要进一步的临床试验来确定最适合的治疗方案。这些发现为癌症患者的个性化治疗提供了新的视角，强调了基于cfEBV DNA水平动态调整治疗策略的重要性，以期达到更好的治疗效果和预后。
图 5 治疗过程中 cfEBV DNA 在指导个性化治疗中的应用（图源：Cancer Cell）
该项研究有助于了解cfEBV DNA在癌症患者中的变化模式，并发现它与患者的生存率和治疗反应之间存在关联。这为使用cfEBV DNA作为实时动态风险监测的生物标志物提供了依据，并为个体化癌症患者管理提供了指导。此外，研究还揭示了cfEBV DNA在不同时间点的清除情况与患者预后的关系，为治疗策略的制定提供了参考。