在临床治疗中,往往初诊之后会对肿瘤进行切除,若病理检测为良性,那是皆大欢喜,若病理检测为恶性,那就需要制定治疗方案。这时我们可以检测血液中的循环肿瘤DNA(ctDNA)含量,就会涉及到一个新的概念叫做“MRD”,即微小残留病灶。那么今天就介绍一下拿到NGS检测的这种结果我们该怎么整理数据,设计课题发文章呢?
简 介
MRD(Minimal Residual Disease),即微小残留病灶,是指癌症治疗后残留在体内的少量癌细胞(对治疗无反应或耐药的癌细胞)。残留的癌细胞数量可能很少,不会引起任何体征或症状(但它们有可能导致癌症复发),甚至无法通过传统方法检测到,例如在显微镜下观察细胞和/或追踪血液中的异常血清蛋白标志物(肿瘤标志物);
注意的是,现在NCCN指南和欧洲专家共识中MRD有时也指Measurable Residual Disease,即可测量残留病灶。
MRD是一种生物标志物,阳性结果意味着癌症治疗后仍可检测到残留(剩余)病灶(发现癌细胞,癌症治疗后残留的癌细胞会变得活跃并开始繁殖,导致疾病复发),阴性结果表示癌症治疗后未检测到残留(剩余)病灶(未发现癌细胞,对血癌患者来说是好事,研究表明MRD阴性与某些血癌更长的缓解期和更长的生存率有关);
MRD 衡量治疗的有效性,并预测哪些患者有复发的风险:可帮助医生动态监测和确认疾病的缓解情况,早期发现复发迹象,并尽早开始治疗;可告诉医生初始治疗效果如何,如果标准治疗方案效果不佳,医生会更改治疗方案,以更有效地获得疾病缓解;
何时检测MRD?何时检测MRD有不同的标准,应根据患者疾病的特定因素来决定。患者可以在联合治疗的最后一个周期后进行检测,可以在骨髓移植后进行检测,可以在治疗期间进行检测确定缓解深度,可以在一年的维持治疗后进行检测,也可以在治疗结束后定期进行检测或在其他特定时间进行检测;
MRD检测样本?为了检测MRD,医生通常使用血液样本(静脉)或骨髓样本(抽吸)。
全景展示了肿瘤负荷与疾病发展的全过程:
实例分析
这里我们分享一篇2021年五月发表于Journal of Hematology & Oncology(IF:11.059)。作者研究术后循环肿瘤DNA作为II ~ III期结直肠癌复发风险的标志物,该文章使用桓峰基因公众号里面生信分享教程即可实现,有需要类似思路的老师可以联系我们!
摘 要
背景: 目前仍缺乏精确的术后风险分层方法来指导局部结直肠癌(CRC)的辅助化疗(ACT)的实施。在这里,我们进行了一项前瞻性、观察性和多中心研究,以研究循环肿瘤DNA (ctDNA)在预测复发风险方面的应用。
方法: 2017年9月至2020年3月,前瞻性招募276例II/III期结直肠癌患者,保留240例可评估患者进行分析,其中收集1290例连续血浆样本。通过425个癌症相关基因的靶向测序小组检测原发肿瘤和血浆中的体细胞变异。患者按标准护理进行治疗和随访。
结果: 术前240例患者中有154例(64.2%)检测到ctDNA。术后第3-7天,ctDNA阳性与高复发风险相关(hazard ratio [HR], 10.98; 95%CI, 5.31–22.72; P < 0.001)。在接受ACT治疗的17例ctDNA阳性患者中,有5例达到了ctDNA清除和无复发状态。同样,在ACT后的第一个采样点,ctDNA阳性患者复发的可能性增加了12倍(HR, 12.76; 95%CI, 5.39–30.19; P < 0.001)。在最终治疗后的监测中,ctDNA阳性也与极高的复发风险相关(HR, 32.02; 95%CI, 10.79–95.08; P < 0.001)。在所有的多变量分析中,在调整了已知的临床病理危险因素后,ctDNA阳性仍然是无复发生存的最显著和最独立的预测因子。序列ctDNA分析确定复发的总体准确率为92.0%,可以在放射成像之前发现疾病复发,平均提前时间为5.01个月。
结论: 术后系列ctDNA检测预测II/III期结直肠癌患者的高复发风险,并在放射影像学检查之前识别疾病复发。ctDNA可用于指导术后治疗的决策。
生信分析流程
入组条件:
(i) 排除过去5年内有过恶性肿瘤的患者;
(ii) 排除诊断为多发原发肿瘤的患者;
(iii) 术前接受治疗(化疗或放疗)的患者除外;
(iv) 不包括在手术中收回知情同意的患者;
(v) 排除术后分期为I期或IV期的患者,保留II期和III期患者。
(vi) 术后即刻失访的患者和原发肿瘤组织中未检测到体细胞变异的患者在最终分析中被进一步排除
相关数据集选择:
Patients:276例患者 425-gene panel
测序深度:
peripheral blood leukocytes:276×
primary tumors 1277×
plasma :4693×
基因集选择:panel检测突变基因结果列表
生信分析方法:
我们从文章的分析流程中提取所有的分析内容,整理出来就 4个分析条目,每个条目都包括分析的内容,这些分析构成了整个文章,本文属于生信分析的文章,下面我们就看看哪些分析可以利用桓峰基因公众号的教程来实现,点击分析条码就会跳转到对应公众号的教程,跟着教程做,您也能发轻松发高分,如下:
单因素 Cox 回归分析(Univariate Cox analysis);
多因素 Cox 回归分析(multivariate Cox analysis);
生存分析 (Kaplan–Meier curves);
绘制列线表 (nomogram);
研究结果
1. 术后和辅助化疗后ctDNA状态与复发风险的关系。
a. Kaplan-Meier法根据术后3-7天的ctDNA状态估计无复发生存期(RFS);
b. 由选定的临床病理因素、复发突变基因和术后3-7天的ctDNA状态构建的图,用于预测1年和2年的RFS;
c. 接受辅助化疗(ACT)的20例ctDNA阳性患者中有17例(术后3-7天)的临床病程及ctDNA状态;
d. ACT后抽取血浆样本的137例患者的RFS Kaplan-Meier曲线,按ACT后第一个采样点的ctDNA状态分层。
2. 临床病理变量和ctDNA状态对无复发生存期的单因素和多因素Cox分析术后3-7天
3. ctDNA分析与早期发现复发的关系
a. 根据序列ctDNA状态分层,纳入系列确诊后治疗分析的125例患者的无复发生存率Kaplan-Meier曲线;
b. 在连续治疗后分析中纳入的23例复发患者的ctDNA分析结果和相应的临床病程;
c. ctDNA和CT扫描从手术到疾病复发的时间比较,虚线表示CT(13.70个月)和ctDNA(8.69个月)的平均复发时间。
这篇文章利用桓峰基因公众号上的教程完全可以实现这些图表的绘制,过程需要自己细致的探究,,能发到 11分 也需要有一定的生信分析和结果解读的能力,有需要此类分析的老师可以联系桓峰基因!
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Reference:
1. Chen G, Peng J, Xiao Q, et al. Postoperative circulating tumor DNA as markers of recurrence risk in stages II to III colorectal cancer. J Hematol Oncol. 2021;14(1):80. Published 2021 May 17. doi:10.1186/s13045-021-01089-z