摘要

既往研究发现，胃食管腺癌（GEA）的同时性原发灶和转移灶，在单核苷酸变异及插入/缺失的层面存在42%的差异，在基因扩增层面存在63%的差异。另有小型研究提示，GEA患者处于转移阶段时的ctDNA NGS检测结果与转移灶活检结果一致性可达到87.5%，提示ctDNA NGS检查可更有效地指导转移性GEA患者的靶向治疗。不过，既往研究只在单一时间点对单一病变组织的 GAs进行了检测，未能很好的考虑到时间、空间异质性，本研究通过ctDNA NGS及组织NGS检测，获得更全面的GEA 基因突变情况，助力消化道肿瘤临床精准治疗基于无创NGS检测的实施与开展。

研究背景

胃癌（GC）、食管腺癌和胃食管交界（EGJ）腺癌，统称为胃食管腺癌（GEA），IV期患者姑息化疗的中位生存期（mOS）仅为11～12个月，携带HER2扩增的患者接受曲妥珠单抗联合化疗，mOS可改善为16个月，后线治疗中获批的靶向药物较少，只有雷莫芦单抗及阿帕替尼这两款抗血管生成药物及帕博利珠单抗的免疫治疗。由于GEA的很多突变均为低频突变，并且存在着显著的肿瘤间异质性，甚至同一肿瘤的不同部位之间其异质性也非常明显，所以导致靶向药物研发明显受限。基于组织的下一代测序（NGS）发现，至少37%的GEA携带受体酪氨酸激酶（RTKs）基因扩增，包括HER2、MET、EGFR和FGFR2及RAS通路等，具有一定的疗效及和预后指导意义，但以抗HER2治疗为例，只有47%患者取得疗效，而且mOS延长有限，所以可能就是由于GEA的肿瘤异质性影响了疗效，亟需更为精细的分子标志物及其组合加以甄别。

研究方法

总计有1630例患者接受了2140次检测，其中273例和96例具备临床数据的患者来自芝加哥大学（UC）及三星医学中心（SMC，韩国）（表1）。评估ctDNA NGS结果，包括基因突变情况分布以及与临床病理特征与预后的相关性。

表1 Global、UC和SMC患者的人口统计学特征

研究结果

治疗史、肿瘤部位和疾病负荷决定了肿瘤DNA的脱落及相应的ctDNA NGS最大体细胞突变等位基因频率（maxVAF）（图1）。术后可检测到ctDNA的局部晚期疾病患者的中位无病生存期（mDFS）（p=0.03）更差（图2）。ctDNA NGS与组织NGS检测结果相似，但并不完全相同，反映了分子的时空异质性（图4），与原发肿瘤NGS相比，ctDNA NGS可更好地发现靶向治疗的基因突变（图3）。组织NGS与ctDNA NGS联合评估是具有预测作用的生物标志物，ctDNA NGS和（或）组织NGS证实的HER2扩增患者HER2抑制治疗获益明显（mOS 为26.3和7.4个月[无扩增者]，p=0.002）（图5），EGFR扩增患者亦是如此（mOS 为21.1和14.4个月，p=0.01）（图5）。

图1按照疾病部位和疾病负荷显示的ctDNA检测的基因突变情况。（A）疾病部位数目与maxVAF直接相关，提示maxVAF 能反应总的疾病负荷；（B）IV期肿瘤与根治性切除肿瘤相比，具有更高的maxVAF；（C）某些疾病部位与肿瘤脱落增加相关，导致maxVAF增加，如肝脏和淋巴结；（D）单独腹腔转移肿瘤的maxVAF低于其他部位转移的肿瘤，甚至不能检测到ctDNA

图2 maxVAF的预后作用。（A）在新辅助治疗前maxVAF＞0.25%和≤0.25%时，患者mDFS分别为15.2个月和未达到；（B）术后180天、治疗前VAF＞0.25%和≤0.25%时，患者mDFS分别为12.5个月和未达到；（F）IV期患者基线maxVAF＞0.5%，150天内下降＞50%和≤50%时mOS 分别为13.7和8.6个月；（I）免疫治疗前60天内ctDNA低于和高于平均maxVAF患者的mOS分别为7.9和2.5个月

讨论

本研究明确了ctDNA NGS检测结果受肿瘤负荷、肿瘤部位及肿瘤的治疗情况所影响（图2）。本研究明确了根治性切除后残留ctDNA的检测能可靠预测早期疾病复发和更差的预后，提示ctDNA检测可能是前瞻性辅助治疗研究中的重要分层因素，或是决定是否接受进一步辅助治疗。本研究中有3例患者术前、术后maxVAFs较低，且疾病一直未复发。同样，肿瘤晚期也观察到基线ctDNA定量和早期系列变化与临床特征和结果的相关性（图2），这对于采用昂贵或毒性较大的治疗方案的患者更具指导意义。与其他研究一致，maxVAF变化体现了治疗反应，表现为治疗的前1～3天有一高峰，有效治疗后maxVAF大幅下降，提示治疗后在外周血分子层面上有所体现。

本研究中，UC和SMC患者的ctDNA检测结果总体类似，仍存在一定差异，UC患者KRAS及ARID1A基因变异发生率更高，SMC患者的PIK3CA突变发生几率较高（图3），有报道显示PIK3CA突变与EBV阳性GC相关，亚洲患者较常见。肿瘤本身和肿瘤间的分子异质性已成为GEA靶向治疗的巨大障碍。本研究评估再次证明，原发与转移时的ctDNA与组织DNA的RTK靶点存在明显不一致，如HER2、EGFR、MET和FGFR2，这4个RTK约占GEA的30%～40%，是靶向治疗时最重要的参考因素。值得注意的是，EGFR扩增在西方患者高频发生。本研究还显示，大部分耐药机制，特别是针对RTK扩增的特定靶向治疗后，出现RTK扩增丢失和/或各种通路上调规避靶向治疗作用，因此系列性分析肿瘤的分子状态可在疾病进展时提示下一步治疗方案。

图3 西方和东方人群较为常见的（＞5%）ctDNA改变 。（A）全球、UC和SMC队列的ctDNA NGS揭示，西方人群TP53、KRAS、 ARID1A和 CDKN2A改变频度更高（B）KRAS 和ARID1A的增高是UC 和SMC队列的主要差别；（C）全球和UC队列具有更高的基因扩增频度；(D) I-III期GEA和IV期GEA原发肿瘤的GA频度以及IV期GEA的ctDNA提示相似但并不一致的GAs

图4 组织NGS和ctDNA NGS显示了肿瘤本身的时空异质性

图5 未治疗情况下不同基因改变的IV期GEA患者的生存分析

点评

虽然靶向治疗是未来发展方向，但如何更好的个体化施行靶向治疗是临床亟需解决的实际问题。这项研究的最大意义在于证实了ctDNA NGS检测结果对GEA患者个体化治疗的指导作用，实用、便利及无创是ctDNA NGS检测无法替代的优势。本研究结果有望将临床阶段治疗方案选择与变更的依据从临床证据转为分子证据，从而制定更有针对性，更符合个体化的治疗方案。

参考文献：Circulating tumor DNA sequencing analysis of gastroesophageal adenocarcinoma. Clin Cancer Res