MRD检测是指在肿瘤患者经过治疗后，利用液体活检技术检测体内是否存在低于常规方法检测限的相关生物标志物。MRD检测可以评估治疗效果，预测复发风险，指导后续治疗方案。

上回提到，目前实体瘤MRD检测主要有两种策略：一种是基于肿瘤组织变异信息的肿瘤知情分析（Tumor-informed）；另一种是不依赖肿瘤组织信息的肿瘤不知情分析（Tumor-agnostic，或Tumor-naive）。对于术后未呈现明显复发迹象的患者，其血浆中肿瘤来源的ctDNA含量一般极低，因此MRD检测的核心技术需往广度（ctDNA Panel对个体患者突变位点的覆盖程度）、深度（测序的深度）及精度（降噪能力）三个方向进行发展，以保证MRD结果的准确性。

 Tumor-informed法是指先对肿瘤组织进行NGS测序，找出肿瘤特有的克隆性单核苷酸变异（SNV），然后根据这些变异设计合成定制化Panel，对患者的血浆样本进行个性化追踪，从而检测和定量ctDNA。

 Tumor-agnostic法是指不需要肿瘤组织信息，而是直接对患者的血液样本进行NGS检测，利用预先设定的癌基因突变Panel或者机器学习算法，筛选出可能来自肿瘤的ctDNA变异。

Tumor-informed和Tumor-agnostic已在多种实体肿瘤（结直肠癌、乳腺癌、肺癌、尿路上皮癌等）开展了多个回顾性或前瞻性研究。这些研究表明，MRD检测可以作为复发风险和预后预测的指标，以及治疗反应和耐药性的监测手段。总体而言，Tumor-informed方法有更多更强的临床验证数据，而Tumor-agnostic方法还需要更多的证据支持 。

基于组织大Panel+ctDNA大Panel的方法，同样可以实现基于Tumor-informed的MRD检测。该方案在ctDNA检测过程中采用了与组织相同的大Panel，可以完美覆盖个性化位点，无需再合成定制化Panel，检测周期可缩短至8-10天。同时，因组织采用大Panel 检测，测序深度较高，尤其是对肿瘤细胞占比较低的样本较为友好，同时还可以联合RNA转录组水平靶向捕获NGS等，实现多组学联合分析，能对于辅助诊断和用药提供更完善的参考。

但该方案Panel size一般较大，检测成本极高。同时，其测序深度难以有较大的提升（一般测35000×），对检测的灵敏度受到一定的影响。

另外，基于单纯的Tumor-informed策略，因其仅追踪组织个性化位点的变异情况，对于肿瘤发生发展不可避免的肿瘤时空异质性问题都难以有较优的解决方案（图1）。

图1. MRD中的肿瘤异质性示意图

Tumor-agnostic由于不需要肿瘤组织信息，可以直接对血液样本进行NGS检测，因此检测周期短，通常8-10天即可出具报告。该方案筛选预设数万至数十万肿瘤高频变异位点，组成主要癌种或特定癌种的小Panel，进行MRD分析。因采用性能验证过的固定化Panel，Tumor-agnostic的可靠性优于Tumor-informed的定制化Panel。同时，其检测的范围远多于Tumor-informed追踪的位点，可以一定程度覆盖肿瘤异质性情况。

然而，由于固定小Panel仅能覆盖热点，可能不能完全覆盖个体患者所有的特有变异位点，Tumor-agnostic可能会漏掉一些罕见/未知或肿瘤组织中的亚克隆性变异，导致其检测灵敏度低（VAF一般为0.1%-1%），存在假阴性的风险。

由于没有对肿瘤组织进行检测，可能难以区分来自CHIP或者遗传性变异的信号，这些信号可能会干扰ctDNA状态和定量，导致假阳性的产生。

当然，Tumor-agnostic也可以对组织和ctDNA同步检测，综合分析，但组织大Panel与ctDNA的MRD小Panel的重合度较低，一般仅数个位点，功能有限。

表1. 不同MRD检测策略的优劣势

综上所述，Tumor-informed和Tumor-agnostic各有优缺点。Tumor-informed方案准确度相对更高，但必须要组织样本；Tumor-agnostic的临床可及性更好，但性能会存在一些影响。

为此，求臻医学开创性地提出了Tumor-Agnostic+Tumor-Informed，固定化+定制化的MRD AI双驱动策略—ChosenPace^®MRD动态监测2.0。该方案一方面基于组织大Panel检测结果，设计定制化Panel，保证个性化位点的覆盖度；另一方面基于固定化Panel，可一定程度地覆盖肿瘤异质性难题。

图2. MRD AI双驱动技术路线

求臻医学的MRD2.0方案基于1123大Panel检测的结果绘制个体患者的分子进化树，筛选Top20的主克隆驱动突变、主克隆搭车突变和亚克隆驱动突变作为个性化跟踪位点。其中驱动突变一般与肿瘤的发生发展直接相关，例如用药参考、预后评估等，而主克隆搭车突变通常不在伴随诊断方案的覆盖范围，但其无选择压力，在MRD追踪中也至关重要。

因此ChosenPace^®MRD2.0方案还纳入了同义突变、内含子变异、5’/3’UTR区域、基因间区变异等，极大地丰富了个性化追踪位点的类型，扩充了评估范围，增加了MRD评估体系的鲁棒性。

图3. ChosenPace^®MRD2.0的个性化追踪方案

得益于求臻医学多年来在中国肿瘤基因图谱计划（CGAC）的项目积累，求臻医学基于十万例自有数据和其他公共数据，精选了中国人群的高频突变基因及位点，设计了适合中国人群的MRD Panel，覆盖非小细胞肺癌、小细胞肺癌、结直肠癌、胃癌、食管癌、肝癌、胰腺癌、肾癌、尿路上皮癌等主要实体瘤。

ChosenPace^®的MRD固定Panel在求臻医学自建库的小细胞肺癌和食管/食管胃交界处癌的覆盖度达到了100%，结直肠癌的覆盖度为99%，尿路上皮癌的覆盖度为98%，非小细胞肺癌的覆盖度为95%，胃癌的覆盖度为94%。即便是在基于不同人群的TCGA数据库中，ChosenPace^®的MRD固定Panel也覆盖了不同癌种的大部分基因变异。其中，结直肠癌的覆盖度达到了100%，胰腺癌的覆盖度为98%，肺鳞癌的覆盖度为96%，食管癌的覆盖度为96%。

值得一提的是，对于突变呈散发分布、人群差异极大的前列腺癌，ChosenPace^®的MRD固定Panel也达到了82%的覆盖度，远超其他Panel（40-50%）。

对于具有极高深度测序的MRD检测，降噪是必不可少的技术核心。求臻医学在MRD1.0阶段便秉承“机器学习+实验保真+背噪库”的降噪思路，积累了丰富的经验。基于求臻医学自主开发的ChosenMIP^®人工智能平台，分析万例真实临床样本及健康人样本构建健康人与阴性背躁库、克隆性造血数据库等，设计高度可信的个性化突变图谱。

ChosenPace^®MRD动态监测2.0方案纳入了上千例MRD临床前瞻性队列样本，构建了沉默数据库和暴露数据库。同时，结合片段特征等信息进行九重联合校验，通过网格搜索和交叉验证优化模型参数，实现精准的样本检出位点阴阳性判断，有效过滤建库及测序引起的假阳性突变，克隆性造血突变等。ChosenPace^®MRD动态监测2.0方案，可以从ctDNA片段水平、位点水平、以及样本水平进行精准判断，去芜存菁以保证MRD检测结果的准确性。

图4. ChosenPace^®MRD2.0的九重联合校验分析

此前，肿瘤患者需要根据肿瘤类型的分子特征、治疗方案、用途、样本情况、价格等因素综合考虑选择Tumor-informed还是Tumor-agnostic策略的检测方案。

 肿瘤类型和分子特征：不同的肿瘤类型和分子特征可能影响ctDNA的释放、检测和定量。例如，一些肿瘤类型可能有较高的突变负荷，而一些肿瘤类型可能有较低的突变负荷；一些肿瘤类型可能有较多的克隆性变异，而一些肿瘤类型可能有较多的亚克隆性变异；一些肿瘤类型可能有较多的已知的癌基因变异，而一些肿瘤类型可能有较多的未知的癌基因变异。对于前者，Tumor-agnostic策略的适用性和准确性受到较大的影响。

治疗方案：不同的治疗方案和治疗反应可能影响ctDNA的动态变化和临床意义。例如，一些治疗方案可能导致ctDNA的快速下降，而一些治疗方案可能导致ctDNA的缓慢下降。一些治疗方案可能导致ctDNA后续产生耐药突变（靶向治疗等），而一些治疗方案对突变位点影响较小（放化疗等）。

样本可及性和样本质量：不同的样本可用性和样本质量可能影响ctDNA的提取、测序和分析。例如，部分患者没有足够的肿瘤组织样本；部分患者的样本可能保存时间较长，无法用于NGS检测。此时，Tumor-informed将面临无米之炊的困境。

 检测目标和检测需求：不同的检测目标和检测需求可能影响ctDNA检测方法的选择和评价。例如，一些患者可能需要进行个体化定制或者全面覆盖以监控复发风险，而部分患者可能只需要进行治疗疗效评估，需快速简便或者低成本检测。

表2. MRD检测方案需要考虑的因素

而求臻医学首创的ChosenPace^®MRD动态监测2.0方案，基于AI双驱动策略充分结合了Tumor-informed和Tumor-agnostic各自的优势，同时涵盖了两种MRD检测策略，不仅解决了Tumor-agnostic整体覆盖度不足的问题，保证了MRD的准确性，也基于固定化panel极尽所能削弱肿瘤异质性的不利影响。当然对于无可用肿瘤组织样本或对周期敏感等临床情况，求臻医学同样有适用方案。总之，求臻医学打造的MRD产品体系一定程度打消了受检者的选择困难，极大地拓展了临床可及性。

那么MRD检测在临床到底有哪些实际的用途，求臻医学的MRD2.0方案的实际性能如何，敬请关注下回分解。