近年来，NGS在肿瘤的早筛早诊、诊断分型、预后评估、用药指导、疗效监测方面均展现出可观的临床应用价值，对肿瘤的精准诊疗起到了功不可没的推动作用，而通过MRD检测评估治疗效果并预测复发风险，指导临床下一步治疗已成为其中最具前景的应用场景之一。
另一面，如何开发出性能优异的检测产品，实现临床落地并真正惠及患者也成为行业内面临的共同挑战。作为国内最早涉足MRD检测的公司之一，臻和科技不仅自主研发了MRD专属检测平台MinerVa，还上市了肺癌、结直肠癌的MRD产品，并在临床验证的路上积累了丰富的经验。
直面实体瘤MRD检测难点
自主研发创新技术平台
MRD是指癌症治疗达到完全缓解后，传统影像学或实验学方法无法检测到，但可以通过液体活检发现的癌来源的分子异常。若检测结果阳性意味着检测到残留病灶，这些癌细胞可能会变得活跃并开始增殖导致疾病复发，阴性结果则表示未发现癌细胞。
MRD对于检测技术的灵敏度具有极高的要求，而实体瘤相较血液肿瘤对检测的灵敏度要求更高。臻和科技首席科学官陈维之博士指出，这是由于MRD检测的是血浆中游离的ctDNA片段，而实体瘤释放的肿瘤特征的突变、分子受自身代谢、坏死、凋亡速度等多因素影响，且在不同的实体瘤中，MRD的检测也有较大差异。
“此外，实体瘤释放到血液中的ctDNA丰度与肿瘤的组织类型、大小、分期、生长代谢速率等多种因素相关。实体肿瘤早期释放到外周血中的ctDNA含量通常很少，1立方厘米的正常生长代谢率下的肿瘤，释放到血中的ctDNA大约万分之一的丰度，而这样低频的肿瘤突变，落入了NGS检测技术的噪音区域，这意味着实体瘤ctDNA的检测需要在控制特异性的情况下尽量提高灵敏度。“陈维之博士补充道。
针对ctDNA检测对敏感度和特异性的挑战，臻和科技开发了MRD专属检测平台MinerVa，该平台利用700+的肿瘤相关基因中多种突变类型的广度，可以满足MRD检测的灵敏度，同时MinerVa基于大样本量的背噪基线进行的单位点特异性控制，以及多位点联合置信度概率分析的算法，可以有效避免随追踪位点的增加导致假阳性概率的增加，为MRD检测提供了稳定的特异性。最低检出限(LOD)可低至0.007%，特异性稳定地维持在99.5%-99.9%。
目前MRD检测主要有两大主流技术路线：Tumor-informed和Tumor-agnostic。Tumor-informed通常需要先对原发肿瘤组织进行全面的基因组测序，确定患者特异的基因突变结果，然后定制个性化Panel对组织中一定数量的突变位点进行后续的ctDNA检测；Tumor-agnostic则可不依赖于原发肿瘤组织，通过一组预先设计的与癌种相关的固定化Panel进行ctDNA检测。
基于自身MRD技术开发前期大量的研究和验证，臻和科技选择了Tumor-informed技术路线，这主要由于Tumor-informed能够在同等特异性的前提下实现更好的灵敏度。在Tumor-informed技术路线的前提下，使用固定化Panel或个性化Panel以充分利用不同平台的特点，更全方位地满足临床需求则是其探索开发的方向。
“固定化Panel和个性化Panel各具优劣势。”陈维之博士表示，个性化的Panel采用相对固定的突变位点数动态追踪患者，能够在有限的成本之下实现超高深度测序，为患者提供长期相对成本可控的动态检测。不过，患者个性化Panel在WES测序后，要在短周期内完成个性化Panel的设计验证以及样本检测，给临床检测的质量控制带来了巨大挑战，可靠性和稳定性可能存在不足。与此同时，个性化也意味着检测时间更长，在围术期检测时相较固定化Panel不具备及时性优势。而固定化的Panel能够在临床推广前进行充分、完整的性能验证，质量相对可控，监管更为容易，但由于需满足检测的灵敏度和特异性，对测序深度有较高的要求，因此在长期动态检测时不具备成本优势。
需要指出的是，实体瘤MRD检测距离大规模临床应用还面临着诸多挑战，包括控制特异性的同时提高灵敏度的技术挑战和临床应用时能够真正为医生决策提供支持、用于患者治疗管理的技术转化挑战。“其中，技术转化不仅仅是提供检测结果，更重要的是根据MRD检测结果为临床医生提供可针对性干预的临床决策建议，因此需要合理设计并开展前瞻性随机化干预性的临床研究，探索基于MRD的更多精准治疗策略，为患者临床获益提供证据支持。“陈维之博士强调，“技术验证和临床验证是MRD未来走向监管不可或缺的开发内容。”
战略布局潜在价值瘤种
推动MRD应用场景加速落地
早在2017年，臻和科技就开始着手布局MRD检测业务，形成了先发优势，其MRD 专属检测平台MinerVa已在全球最大的肺癌MRD队列研究LUNGCA中获得临床验证。
手术切除是局部非小细胞肺癌最重要的治疗方法，但仍有很多患者在术后五年内出现局部复发或远处转移。NCCN指南推荐Ⅱ-ⅢA期和高风险ⅠB期非小细胞肺癌患者在术后接受辅助化疗，但辅助化疗仅使五年总体生存率改善了5%，临床迫切地需要有效的方法识别有复发高风险的患者和有可能从辅助治疗获益的患者，这也是LUNGCA研究发起的初衷。
LUNGCA研究是刘伦旭教授团队牵头发起的大规模多中心前瞻性肺癌预后分子标志物的研究，自2017年9月至今已累计入组400多例Ⅰ-Ⅲ期非小细胞肺癌患者，患者需在围术期（术前、术后3天、术后一个月）检测ctDNA水平并判断MRD状态，随访时间已长达三年多。经过整体数据分析，LUNGCA-1队列纳入分析330例Ⅰ-Ⅲ期非小细胞肺癌患者，组织样本330个，血浆标本950个，且入组Ⅰ期患者占比达到2/3, 符合真实世界肺癌手术患者分布，因此对于临床实践具有很好的指导作用。
目前，LUNGCA-1的分析成果已于2021年11月在国际知名肿瘤期刊《Clinical Cancer Research》发表，LUNGCA-2的研究成果也正计划投稿。
基于两项LUNGCA研究发现：术后一个月内ctDNA就可以作为MRD检测的可靠标志物来识别高复发患者，且围术期术后ctDNA-MRD阳性是患者RFS缩短非常重要的独立危险因素；MRD阳性患者能够显著获益于辅助治疗，辅助治疗可提高MRD阳性患者的RFS；而 MRD阴性患者很难从辅助治疗获益，这为术后辅助治疗决策提供了支持，有待大样本研究作进一步的验证；MRD检测能够提前八九个月预测患者的复发，同时对术后动态治疗疗效的预测以及复发监测均有显著作用。
据悉，肺癌是臻和科技MRD检测切入的第一个癌种，其早中期非小细胞肺癌MRD检测产品——朗微博™已于2020年11月上市。对此，臻和科技创始人兼首席执行官杜波表示，臻和科技在设计布局实体瘤MRD检测产品时主要考量三大因素：患者数量、是否有较多的和检测相关的治疗方式、MRD是否可重点解决临床中遇到的问题。
“肺癌是全球和我国病死率排名第一的恶性肿瘤，对于早期肺癌，尽管进行了手术切除，仍有部分患者出现术后疾病复发或转移。MRD检测能够在影像学方法前、患者出现临床症状前预测复发，若检测阳性可提前干预，尽早选择合适的治疗方式，帮助改善患者的生存获益。”杜波说道。
值得一提的是，臻和科技结直肠癌Ⅰ-Ⅲ期根治术后MRD检测产品——畅微博™也已于今年2月上市。目前结直肠癌的总体治愈率和生存率仍然较低，较高的复发率严重影响了结直肠癌患者的生存，而MRD是早中期结直肠癌患者术后复发和转移的重要因素，臻和科技希望通过这款产品改善结直肠癌患者生存获益。此外，杜波透露，今年还将有其它癌种的MRD检测产品面市。
近年来，实体瘤 MRD检测技术飞速进步，国内外相关临床研究也如火如荼展开，涉及肺癌、肠癌、乳腺癌、前列腺癌等多个癌种，并已取得诸多引人瞩目的研究成果。在美国，基于ctDNA指导的MRD评估已写入肺癌、结直肠癌NCCN指南；在我国，首个《肺癌MRD的检测和临床应用共识》已于去年发布。
杜波指出，虽然MRD检测距离临床广泛应用还有一段距离，但已有越来越多的临床医生、制药公司认为MRD符合精准治疗需求，在预测复发风险、指导治疗选择等方面发挥重要作用，未来应用潜力可期。作为肿瘤精准诊断企业应当抓住行业发展机遇，勇于技术创新，积极参与临床研究，推动MRD在实体瘤领域的多个应用场景加速落地。
“未来，臻和科技将基于此前积累的大量技术、临床优势，持续布局和覆盖更多实体瘤，为患者的个性化治疗提供新思路，深耕包括肿瘤复发风险主动管理等细分领域，为患者带来更多获益。”杜波表示。