NGS與數位PCR在MRD方向的組合套用

前言

隨著檢測技術的進步和相關研究的深入，MRD的套用場景逐漸擴大，從血液腫瘤向實體瘤領域延伸。同時，MRD的臨床套用價值和潛力也已經得到廣泛認可，越來越多的專家學者開始關註和研究MRD在實體瘤中的套用，並積極探索更加靈敏和可靠的檢測技術，以進一步擴充套件MRD的套用範圍。

MRD套用範圍不斷擴大

臨床價值日益彰顯

微小殘留病竈（Minimal Residual Disease，MRD）是指在患者接受治療期間或之後，其體內仍有少量腫瘤細胞或者微小病竈的臨床狀態，也叫分子殘留病變（Molecular Residual Disease）或可測量殘留病竈（Measurable Residual Disease）。

MRD意味著腫瘤的持續存在和臨床進展可能，因此臨床監測MRD意義重大，可以評估治療效果、警示復發風險和判斷疾病預後等，但由於微小殘留病竈極小或殘留腫瘤細胞量極少，透過傳統影像學或其它實驗方法已經很難檢測到，因而需要更加靈敏的檢測技術。

迴圈腫瘤DNA（Circulating tumour DNA，ctDNA）是腫瘤細胞釋放到血液中的DNA片段，攜帶了腫瘤組織的基因突變資訊，可用於即時評估MRD和復發風險，是目前用於開發腫瘤MRD檢測的明星生物標誌物 ^[1] 。

如今，MRD 狀態的評估已成為相關血液腫瘤疾病療效評價標準之一，與患者疾病復發、預後分層明顯相關。而在實體腫瘤中，MRD與患者術後生存復發之間相關性證據也在不斷累積中，如乳癌、結腸癌、肺癌等。 ^[2]

相較於傳統的影像學手段如CT、超聲、核磁共振等，MRD檢測的臨床價值在於能夠更及時地檢測出癌細胞是否出現了復發、轉移的情況，因此MRD逐漸成為判斷療效和預後的預測指標之一。此外，MRD檢測還可以指導患者是否可以進入藥物假期，即長期使用某種藥物後主動停止一段時間，以減少副作用和耐藥性。若MRD陰性，則可以考慮進入藥物假期；反之，則需要繼續用藥或更換治療方案。

NGS與數位PCR組合套用

實作MRD更全面、更準確檢測

NGS（Next Generation Sequencing）和數位PCR（Digital PCR）均是目前套用於MRD檢測的重要技術。

NGS是透過將樣本DNA進行大量平行測序，來檢測突變或拷貝數變異的一種高通量測序技術。在MRD檢測中，NGS技術可以對腫瘤細胞的基因組進行全面分析，發現與腫瘤發生、發展相關的關鍵基因突變，從而幫助確定是否仍有腫瘤細胞殘留。

目前，基於NGS技術的 ctDNA檢測主要存在兩種技術路線：一 是 腫 瘤 先 驗 方 法（tumor-informed assays），即事先透過腫瘤組織標本測序，獲取其基因突變資訊，並依此制定個體化方案；二是腫瘤未知方法（tumor-agnostic assays），即無需事先獲得腫瘤基因變異資訊，透過固定的檢測方案及分析策略進行 MRD 檢測 ^[2] 。

數位PCR是一種將核酸擴增和數位PCR技術相結合的分子診斷技術，可以用於在少量樣本中高靈敏度地檢測與腫瘤相關的分子異常，如基因突變、染色體重排等，並精確地定量腫瘤細胞的數量。基於數位PCR的MRD檢測可以用來檢測殘留的腫瘤細胞中是否存在特定的基因突變，幫助醫生更好地了解腫瘤的發展和演變。

在MRD檢測時，NGS和數位PCR的組合套用可以提高檢測的靈敏度和特異性，以更全面、更準確地了解腫瘤細胞的基因組和分子異常。首先，NGS可以檢測到腫瘤細胞的所有基因突變，提供更全面的基因組資訊，從而指導數位PCR檢測，以針對特定的基因突變進行高靈敏度的檢測。其次，數位PCR可以實作對MRD的定量分析，提供更準確的結果。透過數位PCR技術，可以檢測低濃度的核酸，並精確計算出腫瘤細胞的數量，能夠更好地評估治療效果、預測復發風險和判斷疾病預後等。

全方位MRD檢測解決方案

滿足不同套用場景和需求

作為體外診斷全球領導者，羅氏診斷基於不同套用場景和需求，提供全方位的MRD檢測解決方案，旨在提高MRD檢測的準確性和可靠性，為患者的治療提供更全面的指導。在樣本制備環節，羅氏診斷提供遊離核酸收集采血管、自動化核酸提取。同時，羅氏診斷推出的AVENIO Edge全自動測序文庫制備系統可實作全自動文庫制備和靶向捕獲流程。在MRD檢測環節，羅氏診斷為Tumor-agnostic和Tumor-informed技術路線均提供整體解決方案。

據悉，針對Tumor-informed路線，羅氏診斷提供基於NGS方法的ctDNA-MRD檢測樣本制備解決方案。KAPA文庫制備產品起始量要求低，文庫轉化率高，流程快速簡便。基於KAPA HyperCap全外顯子組產品，可全面檢測患者腫瘤組織變異，篩選變異位點。

此外，羅氏診斷還提供基於Tumor-agnostic的MRD即用型試劑盒，例如AVENIO Oncology Surveillance試劑盒，源自經典的CAPP-Seq檢測技術，用於腫瘤負荷監測和MRD評估。該試劑盒覆蓋197個基因 (198 kb) ，包含17個NCCN指南推薦的用藥基因，專為連續動態監測和超低靈敏度檢測ctDNA而設計，利用巧妙的panel設計和智慧演算法獲得更多的變異資訊，在降低測序成本的同時，提高ctDNA檢測靈敏度。

對於淋巴瘤，羅氏診斷目前上市了KAPA HyperCap DS NHL panel，Panel涵蓋了383個基因的編碼區和部份非轉譯區，以及部份基因間區域，這些區域包含與非霍奇金淋巴瘤（NHL）相關的基因組變異，適用於不同的 NHL 亞型。同時，該panel可與KAPA HyperCap工作流程和開源生物資訊學分析流程相結合，更好地幫助實驗室開展NHL ctDNA檢測，用於NHL 患者的ctDNA監測、MRD分析、細胞起源分型等各種場景。在POLARIX大型臨床研究 ^[3] ，已有超過1,000 份樣本使用該 panel 完成研究，驗證了彌漫大B淋巴瘤（DLBCL）中ctDNA 作為預後生物標誌物的潛力 ^[3,4] 。

在數位PCR技術方面，羅氏診斷去年推出的Digital LightCycler System在實驗流程上具備高自動化的硬體設計，擁有6色熒光檢測通道以及1通道的參比通道，針對通用檢測、高靈敏度及高分辨率3種不同的套用需求，提供不同的奈米孔芯片選擇，可將多至96個樣本的實驗速度提高至常規數位PCR的2倍。此外，該系統還具備絕對定量、插入或缺失、拷貝數變異等多種分析模式，可透過實驗室資訊系統（LIS），對樣本進行資訊自動化溯源，能夠幫助實驗室提升檢測品質與效率。

附：羅氏診斷MRD檢測方案部份相關產品貨號、名稱資訊

1、基於NGS路線MRD檢測方案

2、數位PCR

參考文獻：

[1]吳一龍,陸舜,程穎等.非小細胞肺癌分子殘留病竈專家共識[J].循證醫學,2021,21(03):

[2] Honoré, N.; Galot, R.; van Marcke, C.; Limaye, N.; Machiels, J.-P. Liquid Biopsy to Detect Minimal Residual Disease: Methodology and Impact. Cancers 2021, 13, 5364.

[3] Lauer, E.M., Mutter, J. & Scherer, F. Circulating tumor DNA in B-cell lymphoma: technical advances, clinical applications, and perspectives for translational research. Leukemia 36, 2151–2164 (2022).

[4] Tilly H, Morschhauser F, Sehn LH, et al. Polatuzumab vedotin in previously untreated diffuse large B-cell lymphoma. N Engl J Med. 2022;386(4):351-363.

圖片來源：視覺中國

排版：Faline

執行：Faline

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