兩種相似度極高的血液基因檢測標志物，各有什么區別及應用？

作者：閔

這段時間我們介紹了DNA甲基化的種種應用，學習了這項檢測在早期篩查、術后復發監控以及療效評估等方面的現狀與進展（點擊閱讀）。

有些愛研究的病友可能會發現血液、基因檢測、復發監控這些關鍵詞似乎與當下另一項極熱門的檢測項目——MRD很相似。那么這兩項檢測之間到底有何異同，咱們就通過今天這篇文章做個對比。

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DNA甲基化與MRD檢測的檢測樣本對比

DNA甲基化的常用樣本在前文中已經詳細介紹過（點擊閱讀），出于最初早期篩查的需要而選擇血液樣本。隨著更多甲基化標志物被發現，這項檢測也被用于除腸癌以外的其他癌種，如膀胱癌、乳腺癌等等。根據相應癌種的特點，甲基化檢測偶爾也會使用諸如糞便、尿液等樣本。盡管如此，血液仍是DNA甲基化最常使用的樣本類型。

MRD微殘留檢測作為當下腫瘤領域最熱門的檢測項目，已經廣為人知了。病友們應該都很清楚它采用血液作為主要樣本，取樣方便為后續跟蹤提供便利，但血液并非MRD檢測唯一樣本。

根據檢測策略不同，MRD有種技術路線需配合術后腫瘤組織樣本的檢測結果與后續血液跟蹤結果對照，因此在這類MRD檢測策略中除血液外還會用組織樣本。

我們可以看到，雖然兩項檢測都不止一種樣本選擇，但無疑血液樣本才是它們最為主要的樣本選擇。血液在我們全身循環，內部時常會有各器官組織自然脫落或者老化凋亡釋放而來的DNA，也被稱為游離DNA（cfDNA）；腫瘤細胞也會像這樣釋放自身DNA到外周血當中，此被稱為循環腫瘤DNA（ctDNA），這是實現用血液檢測這個項目的理論基礎。

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DNA甲基化與MRD檢測的檢測技術對比

DNA甲基化可用PCR、NGS以及質譜檢測，目前大多數甲基化指標均采用PCR技術。PCR技術簡便快捷并且特異性高的特點與甲基化檢測非常適配，且現在各癌種的甲基化檢測指標通常為少量基因的組合，因此對檢測通量沒有硬性要求。原則上，NGS也可用于甲基化的檢測，但需要額外改變檢測及數據分析方式，無形中增加了操作步驟以及測序成本，暫時不適合廣泛應用。

MRD微殘留檢測采用NGS技術，利用其高通量的特性，盡可能多的覆蓋各級別腫瘤相關基因并涵蓋點突變、融合、擴增等突變類型。盡管PCR也可滿足上述突變類型的檢測，但受檢測通量限制，因此不用于MRD檢測。

二者本質仍屬于基因檢測，只是檢測內容不同，理論上均可采用PCR與NGS技術檢測，但各自項目特點發展為現在的狀態。

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DNA甲基化與MRD檢測的應用場景比較

DNA甲基化最初用于腸癌的早期篩查，后來逐步應用于術后的復發監控以及用藥療效預測。隨著新的甲基化標志物被發現，DNA甲基化檢測也不再局限于腸癌，逐步被應用于肺癌、乳腺癌、膀胱癌等等。

只是這些癌種的甲基化標志物仍僅限于早期篩查，還未拓展后續應用，需要等待更深入的研究數據。

圖片來源：包圖網

MRD微殘留檢測當下最主要的應用是術后復發監控，有大量的臨床試驗探索MRD與復發風險的關系。除此以外，還有部分研究在探索MRD對治療中的晚期患者治療決策的參考價值（如Drug-holiday研究），有些類似用藥療效預測。

如同前者一般，MRD也不再局限于肺癌，其他諸如乳腺癌、胃癌、腸癌等等也在嘗試。全球第一張關于MRD的注冊證是美國FDA批準用于根治性手術后浸潤性膀胱癌（MIBC）患者使用阿替利珠單抗進行輔助治療的伴隨診斷，甚至都不是肺癌應用。

兩項檢測的應用寬度相似，都已不再局限于單一癌種，覆蓋的癌種越來越多；二者的應用深度也類似，除了MRD尚無早期篩查的研究，二者在其余如術后復發監控以及療效預測等方面都有相關研究報道。

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以復發監控應用來具體對比二者的差異

上述不同角度的對比可能還是讓各位對DNA甲基化檢測與MRD檢測的實際操作缺乏具象化的認識，筆者再以二者皆具備的復發監控應用來進一步介紹這兩項檢測到底是如何落地實現的。

以2021年我國溫州醫科大學及溫州醫科大學附屬第一醫院發表的DNA甲基化研究為例，研究中對82名腸癌患者取術前血做了一次甲基化檢測，有73名患者為甲基化陽性，并在術后兩周內對這73名患者再次抽血做第二次甲基化檢測[1]。

結果發現術后有21名患者為甲基化陽性，術后甲基化水平較術前多有下降且未復發患者普遍有更加顯著的下降趨勢。另外20名復發患者中有11名的術后甲基化檢測為陽性，經統計學分析術后甲基化陽性與更差的復發概率相關（HR=4.2，P=0.0005）。

再以今年由廣東省人民醫院發表的MRD長期隨訪研究為例，研究在261名I-III期接受手術的非小細胞肺癌患者接受手術后1個月左右（需輔助治療的患者在其輔助治療開始前）先抽血做了第一次MRD檢測（即NGS平臺基因檢測）并為基線，此后每3-6個月定期抽血做MRD檢測[2]。結論也耳熟能詳，縱向MRD陰性（隨訪期間一直保持MRD陰性）的人群復發風險較低，而MRD陽性（除縱向陰性以外的人群）的人群則復發風險較高。

我們概括一下，無論采用DNA甲基化還是MRD檢測作為術后復發監控的預測指標，它們的實際操作都是在術后不同的時間點抽血做基因檢測（二者都需要定期復查CT核磁），只是MRD檢測的策略設計更加完善，增加了多個時間點的隨訪，并且數據分析的角度也更加多樣，如對比影像學復發的先后順序，探究MRD陰性復發的人群特征等等。

二者不僅實操相似，連缺陷也如出一轍，例如即便檢測為陽性也不能立即判定復發，仍需結合CT核磁等影像學檢查確認，又例如是否必須立刻給與某次檢測陽性的患者相應治療，后續管理策略缺失等等。

由于DNA甲基化的術后復發監控沒有設置更多時間點，我們統一采用術后第一次檢測（即MRD的基線時間點）的結果來分析對比。

二者的相同點在于基線陽性的患者具有更高的復發風險。進一步計算DNA甲基化的PPV（陽性預測價值，陽性且復發的人數/陽性總人數）與NPV（陰性預測價值，陰性未復發的人數/陰性總人數）分別為52.4%與82.7%，而基線時間點MRD檢測結果的PPV與NPV分別為91.3%和76.5%。

從數據而言，DNA甲基化陰性似乎相比MRD陰性更安全一些，而甲基化陽性人群似乎與復發的相關性不如MRD陽性緊密。顯然這樣直接比較非常的粗糙，首先兩個研究納入患者的癌種不同；其次甲基化研究的樣本量偏少，并且二者基線抽血時間點也不同，甲基化在術后2周就完成抽血，MRD則是術后一個月內。

不過這也給我們一些思考，至少MRD不是唯一可以用于術后復發監控的指標（當然腫瘤標志物也可監控，文章僅從基因檢測角度出發）。

再者，假如專家們能發現更多與肺癌相關性高的甲基化突變位點，假如甲基化隨訪不再只做單獨的一個時間點而是模仿MRD設置更多的隨訪時間點，是否它的預測性能可以更上一個臺階。

更進一步從檢測周期和檢測成本出發，PCR技術都低于NGS，DNA甲基化是否有機會將目前高昂的MRD檢測費用給打下來？

圖片來源：包圖網

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總結

早在十幾年前就有專家嘗試先用測序技術（這里指一代測序）分析腫瘤組織中如KRAS等基因的狀態，隨后再用特殊的PCR技術檢測患者術后血漿中相應突變情況達到復發隨訪的目標[3]。這條技術路線被認為費時費力，直到近些年，NGS技術憑借其高通量的優勢脫穎而出才優化變成了MRD檢測，只是價格仍然十分高昂。

另一部分專家則認為如果想實現復發監控的目標，采用腫瘤特異性的甲基化檢測更為便捷，而且DNA甲基化相較于常規的基因突變更加穩定不易變化。可惜的是，DNA甲基化標志物過于分散，不同癌種間標志物的研究結果難以接續，進展速度緩慢逐漸被埋沒。

DNA甲基化與MRD檢測同為血液標志物，它們的應用范圍有所交叉又各有特點。我們期許它們能夠有更新更好的發展，為我們帶來更物美價廉的標志物。

參考文獻

[1].Jin S, Zhu D, Shao F, et al. Efficient detection and post-surgical monitoring of colon cancer with a multi-marker DNA methylation liquid biopsy[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021, 118(5): e2017421118.

[2].Zhang J T, Liu S Y, Gao X, et al. Follow-up Analysis Enhances Understanding of Molecular Residual Disease in Localized Non–Small Cell Lung Cancer[J]. Clinical Cancer Research, 2025, 31(7): 1305-1314.

[3].Warton K, Mahon K L, Samimi G. Methylated circulating tumor DNA in blood: power in cancer prognosis and response[J]. Endocrine-related cancer, 2016, 23(3): R157-R171.

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