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CTC和CTM检测在脑胶质瘤诊断和预后的临床应用

2024-06-06来源:YZYMED

武汉大学人民医院陈谦学教授团队、叶青松教授团队、南昌大学第二附属医院鄢博士团队及友芝友医疗吴高博士团队合作的研究成果,在美国神经外科医师协会(AANS)官方会刊Journal of Neurosurgery(世界神经外科临床研究领域影响排名第一的杂志)上发表。

通过多中心队列研究,使用友芝友医疗CTCBIOPSY系统在胶质瘤患者检测CTC(循环肿瘤细胞),证明CTC及CTM(循环肿瘤微栓)为脑胶质瘤临床诊断和预后的独立预测因子;在胶质瘤患者脑脊液中检测到大量CTC和CTM,为外周血的100倍左右;在脑胶质瘤中首次证实,术后CTC水平为MRD(微小残留病灶)评估的可行方法。

发表单位:武汉大学人民医院、南昌大学第二附属医院、友芝友医疗

发表杂志:Journal of Neurosurgery(IF:4.1)

研究目的:研究CTC和CTM在弥漫性胶质瘤的诊断和预后预测价值

检测方法:采用CTCBIOPSY检测系统分离CTC和CTM

样本来源:收集63例行全切除的弥漫性胶质瘤患者,20例无肿瘤健康者作为对照

研究结果:

(1) CTC和CTM在胶质瘤的诊断。以健康者CTC水平确定检测阈值为2个CTC/5ml,胶质瘤患者CTC阳性检出率为84.13%(53/63),显著高于健康者CTC水平,基于CTC诊断胶质瘤的AUC(曲线下面积,衡量诊断性能优劣指标)值为0.939。胶质瘤中CTM的侵袭性和转移性更强,检出率为38.1%(24/63),基于CTM的诊断模型AUC值为0.69。

(2)探究CTC和CTM与外周免疫之间的相关性。分析显示在弥漫性胶质瘤或GBM(胶质母细胞瘤)中未发现CTC水平或CTM与外周免疫状况之间的相关性,而在CTM阳性患者的脑脊液中观察到大量CTC和CTM,大约是外周血的100倍,其中CTM与亲代肿瘤具有较高的相似性,推测CTM可能直接来源于亲代肿瘤,产生于进入外周循环之前。

(3)探究CTC与胶质瘤病理诊断的相关性。分析显示CTC水平与WHO分级、亚型、IDH状态、1p19q状态和ATRX状态显著相关,CTC高水平代表着弥漫性胶质瘤较差的预后,基于CTC水平诊断GBM的AUC值为0.768(阈值为4.5个/5mL)。此外,发现CTM与KPS(Karnofsky功能状态量表)评分存在弱负相关性(r=-0.28,P<0.05)。

(4)探究CTC和CTM状态与胶质瘤患者的生存相关性。弥漫性胶质瘤中CTC低水平患者的OS(p=0.038)显著获益,CTM阴性是弥漫性胶质瘤和GBM(脑胶质瘤)的良好预后因子,CTM阴性患者的PFS和OS均获益。ROC曲线分析显示,CTM预测弥漫胶质瘤的AUC值为0.82(6个月生存)、0.75(1年生存)、0.6(2年生存),预测GBM的AUC值为0.81(6个月生存)、0.87(1年生存)、0.71(2年生存)。

进一步进行生存分析,从10个有统计意义的单因素中筛选出6个进行多因素分析,Cox比例风险模型显示,1p19q状态(p=0.015)、KPS评分(p=0.01)、Ki-67指数(p=0.039)和CTM状态(p<0.001)是胶质瘤的独立预后预测因子。基于这些发现,研究者开发了一个基于6因素的弥漫性胶质瘤生存预测模型,验证准确性达0.823。在GBM中,Cox比例风险模型显示CTM和KPS评分是GBM的独立预后预测因子,基于此研究者开发了一个简单的无创预测模型,可以在患者术前快速评估患者结局,验证准确性为0.770。

(5)探究术后CTC水平和CTM状态与治疗反应的相关性。29例患者术前和术后均接受CTC检测,结果显示,术后CTM阳性比例和CTM水平显著增加,手术本身可能会促进CTM进入外周循环;术后CTC阳性比例降低,但CTC检测水平无明显变化。进一步进行Pearson和Spearman相关性分析,显示术后CTC水平与P53基因突变(p<0.001)和KPS评分(p<0.05)有强相关性,此外GBM中CTC水平与外周血淋巴细胞比例密切相关(P<0.05),因此利用术后CTC水平监测患者的治疗反应和免疫状况可能是一种有前景的新方法。

(6)探究术后CTC水平结合CTM状态预测患者预后的价值。生存分析显示,在弥漫性胶质瘤中术后CTC高水平与较差的OS(p=0.039)显著相关,在GBM患者中术后高CTC水平与较差的PFS(P=0.0017)和OS(P=0.00044)显著相关。然而,手术可能导致CTM释放从而降低CTM的预后价值,鉴于术前CTM的预后重要性,同时评估术后CTC水平和CTM可能比单独评估CTC/CTM的可行性更高。将患者分为高CTC/CTM阳性组(n=11)和CTM阴性组(n=18),分析显示CTM阴性组显示出明显的生存获益(p=0.00067),在弥漫性胶质瘤和GBM中高CTC/CTM阳性组均显示出更差的PFS和OS。

进一步进行生存分析,从12个单因素中利用LASSO分析排除后,最终筛选5个因素(术后高CTC/CTM阳性状态、1p19q共丢失、Ki-67指数、术后淋巴细胞比例、术后中性粒细胞/淋巴细胞比值)进行多因素分析,显示术后高CTC/CTM阳性状态、1p19q状态是弥漫性胶质瘤的独立预后预测因素,基于5个因素构建了高准确性的弥漫性胶质瘤预后预测模型(验证准确性达0.895)。

最后在研究讨论部分,研究指出术后CTC水平可以预测患者的MRD,并首次在胶质瘤提出使用术后CTC水平评估MRD为可行的方法。MRD概念来源于白血病,指诱导化疗(或骨髓移植治疗)后完全缓解,但患者体内仍有白血病肿瘤细胞的痕迹。近年来,循环肿瘤生物标志物已被广泛应用于实体瘤,通过治疗后的MRD来评估复发风险,特别是胶质瘤的弥漫性生长模式导致整个组织学切除困难,因此临床上对MRD监测有迫切需求。MRI(磁共振成像)已被证明不够敏感,而外周循环肿瘤DNA(ctDNA)检测率在弥漫性胶质瘤中不令人满意。在这项研究中,患者术后CTC水平显示出明显更好的生存获益,当与术后CTM状态相结合时,CTC水平与患者生存率显示出显著的相关性。多项研究已经表明CTC可用于评估放射治疗效果,并且对神经胶质瘤的复发监测优于MRI。因此,CTC有助于监测弥漫性胶质瘤的肿瘤进展,为术后CTC水平检测的进一步临床应用奠定了坚实的理论基础,包括MRD评估、治疗反应和肿瘤进展监测。