MRD 检测新突破：如何验证技术性能，实现临床高效应用？

MRD 检测新突破：如何验证技术性能，实现临床高效应用？

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微小残留病灶（MRD）检测是肿瘤精准医疗的重要组成部分，近年来在技术上取得了显著进展。本文将从专家共识、国内外技术策略以及具体解决方案等多个维度，为您详细解析MRD检测的最新发展动态。

专家共识中的相关技术意见

实体瘤MRD检测从2021年至今共发布了3个专家共识，共识内容越来越详实，反映了精准医学领域对MRD检测理解的不断深化。

• 《非小细胞肺癌分子残留病灶专家共识（2021版）》：基本技术标准是可稳定检出丰度≥0.02%的ctDNA；MRD评估报告中必须包括cfDNA丰度、ctDNA丰度和所检测基因VAF值。

• 《胃癌分子残留病灶检测与临床应用中国专家共识（2023版）》：推荐采用肿瘤先验分析；建议每次抽取≥10mL外周血；推荐采用多基因panel检测；围手术期胃癌患者测序深度需>30,000×。

• 《实体瘤分子残留病灶（MRD）检测共识（2024版）》：建议综合评估后选择群体定制或个性化定制方式；优先采用tumor-informed分析策略；Landmark检测通常在根治性治疗后1个月内进行；临床应用前需充分验证性能；推荐追踪多个突变，测序深度>30,000×；个性化定制panel测序深度可考虑>100,000×；需设置质控品，检测报告应包含检测范围、方法、质控结果等信息。

国内外MRD检测公司技术策略

针对上述专家共识，国内外多家公司在肿瘤先验分析和肿瘤未知分析两大技术策略上进行了技术创新。

肿瘤先验分析技术策略

1. Signatera

• 肿瘤组织和配对白细胞进行全外显子测序，筛选16个主克隆体细胞突变位点设计多重引物pool检测ctDNA。
• 测序深度100,000×，样本水平检出≥2种突变判定为MRD阳性。
• LOD（最低检测线）0.01%，特异性>99.5%。

2. Invitae

• 组织≥150×，白细胞≥20×，筛选18-50个体细胞突变位点。
• 设计带UMI的多重锚定PCR Panel（AMP™）检测ctDNA。
• 术前基线血浆突变测序深度≥10,000×，术后监测血浆突变测序深度≥30,000×。
• 60ng cfDNA投入量时，LOD可达0.008%；10ng cfDNA投入量时，LOD可达0.05%。

3. 燃石

• FFPE肿瘤组织和配对白细胞用WES捕获测序，组织500×，白细胞150×。
• 筛选50个突变设计液相捕获Panel。
• 20ng和60ng DNA投入量构建6bp UMI文库，原始测序深度100,000×下，LOD分别为0.0036%和0.0018%。
• 样本MRD阳性判断值方法：基于背噪频率、位点深度和支持reads数目，通过泊松分布计算，p<0.005%判断为样本MRD阳性。

4. 臻和

• 肿瘤组织和配对白细胞进行定制版全外显子测序。
• 筛选50个体细胞突变位点设计个性化液相捕获Panel。
• 100,000×测序深度，30ng DNA投入量构建UMI文库，LOD 0.0025%。

肿瘤未知分析技术策略

1. Guardant

• 30ng cfDNA建库，捕获>20,000个甲基化区域。
• 分析癌种相关的差异甲基化区域（DMR）的甲基化水平。
• 根据预定义阈值判定样本是MRD阳性或阴性。

艾吉泰康助力MRD检测使用

艾吉泰康作为一家专注靶向捕获及MRD方案的试剂供应商，推出了多项创新解决方案：

• 个体化MRD Panel定制零成本：每个Panel可免费合成最高150根探针，满足大样本量下定制需求。
• 快速交付能力：依托高通量核酸合成仪，确保在5个工作日内完成从位点提交到探针合成的全流程。
• 用户友好的设计网站：提供直观、清晰的MRD探针设计界面，支持个性化定制需求。
• 全流程试剂解决方案：形成从样本提取到生信分析的完整解决方案，各环节均可搭配自动化设备使用。

艾吉泰康MRD Panel实测数据展示

1. 探针保存稳定性测试

• MRD Panel的探针常温保存3天和7天后进行捕获测试，中靶率>75%，100%的区域深度超过平均深度的50%。
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• 图1. MRD Panel探针保存稳定性的数据表现。采用34个位点的MRD Panel进行测试，单杂文库投入量为750ng，NovaSeq 6,000平台PE150测序。

2. 探针反复冻融稳定性测试

• MRD Panel的探针反复冻融10次和20次后进行捕获测试，中靶率>58%，100%的区域深度超过平均深度的50%。
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• 图2. MRD Panel探针冻融稳定性的数据表现。采用25个位点的MRD Panel进行测试，单杂文库投入量为750ng，NovaSeq 6,000平台PE150测序。

3. 不同大小的MRD Panel捕获性能

• 基于33个不同MRD Panel（包含15～150个位点）的捕获性能测试显示：中靶率>55%，覆盖度100%，>97%的区域深度超过平均深度的20%，>91%的区域深度超过平均深度的50%。
• 图3. 不同MRD Panel进行捕获测试的数据表现。采用33个MRD Panel进行捕获测试，单杂文库投入量为750ng，NovaSeq 6,000平台PE150测序。

4. 技术性能测试结果

• 使用37个位点的MRD panel检测不同突变频率的ctDNA标准品，0.1%和0.01% ctDNA标准品在样本水平检测灵敏度均达到100%。
• 表1 不同突变频率ctDNA标准品的检出率
• 使用突变频率为0.1%、0.01%、0.001%的Horizon ctDNA标准品（HD780，包含8种突变）进行50ng投入量下建库（3次技术重复），使用37个位点的MRD Panel进行捕获，下机数据使用艾吉泰康®搭建的UMI流程分析，样本水平检出≥2种突变定义为检出阳性。

成立于2014年的艾吉泰康，作为国内最早之一以靶向捕获方案为核心，依托自主核心知识产权的NGS探针杂交、多重PCR、高通量OligoPools合成三大底层技术平台，十年来自主研发配套试剂方案，尤其是在MRD检测技术方案中不断创新，同合作伙伴一起提升性能，降低成本，开发更多灵活有效的技术方案，为深化临床应普及提供全方位的支持。

✩ 本文仅供医疗卫生等专业人士参考

参考资料

[1]. Signatera官网材料。

[3]. Chen K, et al. Individualized tumor-informed circulating tumor DNA analysis for postoperative monitoring of non-small cell lung cancer. Cancer Cell. 2023 Oct 9;41(10):1749-1762.e6. doi: 10.1016/j.ccell.2023.08.010.

[4]. 第27届全国临床肿瘤学大会《EVIDENCE研究回顾性生物标志物分析：MRD预测Ⅱ-ⅢA期EGFR敏感突变的NSCLC临床结局》主题报告。