张凯：液体活检在肿瘤机会性筛查中的应用和进展

液体活检在肿瘤机会性筛查中的应用和进展

划重点

1、分子检测从目前和未来十年来看是不太符合卫生经济学要求的，其真正的筛查应用场景只在于机会性筛查。

什么是机会性筛查？

机会性筛查/伺机筛查(opportunistic screening)，也称个体筛查，是一种基于临床，针对就诊者或体检个体的筛查。依托现有医院、体检中心、社区门诊实施，无需额外资源支持，根据个体情况灵活选择筛查方式，旨在早期检测肿瘤（包括部分癌前病变），优化治疗效果，但无法判断是否可降低某一人群或地区的癌症发病率。我们一说筛查很多人都会把人群筛查等同于筛查，其实人群筛查一个很重要的问题就在于它是以降低人群死亡率为目的，它付费方案是实施者，它的卫生经济学评价是很重要。而机会性筛查付费方是受检者，目的是提高肿瘤的早诊率。


2、早筛中分子检测需要解决两个问题，一个是阴性预测值，另一个是溯源性。目前分子检测技术都是在围绕解决这方面的问题不断更新。

什么是液体活检？

液体活检是分子检测目前最热的检测技术，液体活检有狭义和广义之分，狭义液体活检是指血浆中游离存在的DNA（cfDNA）；广义的液体活检包括像肠上皮脱落cfDNA、尿液中上皮脱落的cfDNA、膀胱上皮脱落cfDNA、血浆中游离的cfDNA等。cfDNA中肿瘤驱动基因的突变往往意味着肿瘤的发生，确定cfDNA中哪些是来源于肿瘤的ctDNA是重要的筛查检测原因。

液体活检方法的分子检测在癌症筛查中阳性预测值（PPV）是比较满意的，国内筛查产品阳性预测值大约在15-40%，分子检测的阳性预测值比传统的影像等检测方法要好的多。但阴性预测值（NPV）仍不理想，大部分产品阴性预测值达不到99%可应用的范畴。


3、目前从壁垒和技术难度上早筛技术主要集中在cfDNA入血率高的结直肠癌、肝癌，然而对于发病率较高的肺癌、乳腺癌技术壁垒仍然比较高，分析原因在于cfDNA入血率较低和非分子检测技术手段相对成熟，检测敏感性也很高，其分子检测技术空间相对较小。

什么是ctDNA突变/深度测序检测？

ctDNA突变/深度测序是最早应用的分子检测早筛技术，泛癌种I-II期的阳性率约为62%，提示ctDNA用于早期癌症检测的可行性。ctDNA检测的局限性在于早期突变数较少，ctDNA入血率低会导致敏感性不足，肿瘤的异质性和克隆性进一步降低敏感性。

什么是ctDNA片段特征/广度检测？

拷贝数变异（CNV）是当基因组大片段出现缺失和重复时，会导致拷贝数变异。把这样CNV的广度检测可称为片段特征。ctDNA的片段特征还包括核小体印记、DELFI、末端序列、基因甲基化等。特别是基因甲基化检测是目前肿瘤早筛的主要技术，最早甲基化检测的开拓者Grail实验室，其推进的CCGA三阶段临床试验验证了甲基化更适合于肿瘤早筛。cfDNA甲基化用于早筛具有优势表现为：肿瘤早期即伴有甲基化发生，解决了溯源性，克服了肿瘤的异质性和克隆性，具有更高的敏感性和共组织性。如Galleri早筛技术的性能特异性为99.5%，总体敏感性为51.5%，高危人群50-79岁受试者中PPV为44.4%，NPV为99.4%。


4、多组学、多维度的检测方法可能是解决分子早筛产品性能问题的关键。通过结合基因组学、蛋白组学和免疫组学等多个维度的指标，可以提高早筛产品的准确性和溯源性，从而更好地应用于泛癌种筛查中。

什么是多组学、多维度检测？

单一维度指标检测无法满足早筛产品性能的要求，多组学、多维度检测可能解决泛癌种筛查中的NPV和溯源性的问题。目前，多组学、多维度检测技术发展一个方向是基因组学结合蛋白质组学或者免疫组学等，另一方面在基因组学的基础上采取多维度检测。例如霍普金斯大学开发的Cancer seek采用ctDNA联合8个蛋白标志物个用于8种常见癌症检测，目前早筛总体上，特异性为99%条件下，敏感性为70%；多组学、多维度检测将会加快分子检测在早筛中的应用进程。