引言：循环游离DNA（cfDNA）是指在体液中的核酸链形式的基因片段。1948年，Mandel和Metais首次描述了血液中cfDNA的存在，并于1977年报道了癌症患者血清中cfDNA浓度的升高。一部分cfDNA来源于肿瘤细胞，被称为循环肿瘤DNA（ctDNA）（图1）。ctDNA的半衰期仅为2小时，较短的半衰期，加上其优越的敏感性和特异性，以及描述肿瘤特异性基因异常和表观遗传异常的能力，使得ctDNA的潜在临床应用范围远远超出了传统肿瘤标记物。

一、可治愈疾病

MRD检测和监测辅助治疗疗效

MRD是指治愈性手术后存在的隐匿性肿瘤病灶，通常为远处转移病灶，肿瘤体积低于影像学检测的分辨率，但可通过分子技术检测到。有研究表明，如果不接受辅助化疗，术后ctDNA阳性的结直肠癌患者中有很高比例（在某些研究中接近100%）会出现复发。大多数研究显示，术前ctDNA阳性率高与术后复发无关联，可能是因为ctDNA的主要来源是原发肿瘤。

当给予辅助化疗时，ctDNA可能无法检测到，这与复发风险降低有关。新的证据表明，ctDNA不仅可以作为术后预后的生物标志物，而且连续的ctDNA分析有望作为辅助治疗获益的生物标志物。

Ⅰ～Ⅲ期结肠癌

临床隐匿性疾病的可能性随着肿瘤分期的进展和不良临床病理因素的存在而增加。对于Ⅲ期结肠癌，历史数据显示约50%的患者存在可导致复发的临床隐匿性疾病。辅助化疗是标准治疗，因为它可以根除一部分患者的临床隐匿性疾病，降低复发风险，提高生存率。然而，辅助化疗对50%无临床隐匿性疾病的患者无益处，仅对约三分之一有临床隐匿性疾病的患者有效。最终，很少有患者从辅助治疗中获益。

辅助化疗对Ⅱ期结直肠癌患者是否有益处仍有争议，即使对具有与高复发风险相关的不良特征的患者也是如此，在总体复发风险较低的人群中，没有明确的总体生存获益。对于低风险的Ⅱ期癌症患者，甚至对于I期癌症患者，少数患者会出现临床隐匿性疾病并复发。潜在的任何临床隐匿性疾病患者，不论分期，都可以从辅助化疗中获益。

目前对Ⅲ期结肠癌的研究正在探索ctDNA阳性患者的治疗升级和ctDNA阴性患者的治疗降级。对于Ⅱ期结肠癌，重点是对不太可能获益的患者（ctDNA阴性）避免辅助化疗，并探索ctDNA阳性患者的治疗益处。I期疾病患者并不是目前研究的重点。

在DYNAMIC研究的ctDNA指导的辅助治疗中，接受辅助化疗的ctDNA阴性患者的3年无复发生存率为92.5%，ctDNA阳性患者的3年无复发生存率为86.4%，表明ctDNA阳性亚群可以从辅助化疗中获益。ctDNA指导的辅助治疗选择方法可以减少辅助化疗给药而不影响生存结果。

局部晚期直肠癌

局部晚期直肠癌的治疗方法正在迅速发展，有数据支持使用全程新辅助治疗（在手术前进行全身化疗和放化疗）。对新辅助治疗（根据内窥镜检查和临床成像）有临床完全反应的患者越来越多地被提供器官保留方法，而不是继续进行手术，尽管缺乏成熟的生存数据，也没有可靠的生物标志物来告知这一决定。总的来说，研究表明放化疗或全程新辅助治疗后ctDNA清除率是远处复发的积极预后指标，但不能预测病理完全缓解。一个潜在的应用可能是确定那些在新辅助治疗后ctDNA未清除的患者不应该推荐器官保留。

新辅助免疫治疗是一种新兴的策略，适用于少数错配修复缺陷的CRC患者。早期连续ctDNA评估可能识别出免疫治疗耐药CRC患者。

可切除的结直肠癌肝转移

对于仅伴有肝脏转移病灶的CRC患者，在最初可能对新辅助治疗有反应，可能会进行具有治愈目的的手术，术后ctDNA阳性患者的无复发生存期较短。

在Prodige-14试验的前瞻性辅助研究中，潜在可切除的结直肠癌肝转移患者接受一线三联或二联化疗联合靶向治疗，术前治疗4周后ctDNA转阴的患者的R0/R1切除率高于ctDNA未转阴的患者(85%[11/13] vs. 36%[8/22]；P=0.01)，但ctDNA转阴与生存率的显著提高无关。

结直肠癌治疗完成后，对患者进行癌胚抗原检测和CT成像随访，目的是在临床症状出现之前发现任何复发病灶，期望早期干预可以改善患者的生存。多项观察性研究表明，在此监测期间，ctDNA可能在影像学检查复发或CEA增加前几个月就可检测到疾病复发（中位提前期为1.7～11.5个月）。报告的提前期范围可能受ctDNA采样的时间和频率、成像方案和检测灵敏度等的影响。在临床采用之前，需要进行前瞻性研究，以显示将ctDNA分析加入标准监测的临床效果。

二、不可治愈疾病

绝大多数不可治愈性转移性CRC患者的ctDNA水平出现升高，但应该注意的是，转移性疾病的部位会影响ctDNA的水平和检出率。Bando及其同事表明，在转移性CRC合并单器官转移疾病的患者中，仅肺或腹膜转移的患者的ctDNA水平明显低于肝转移患者。

预后

诊断转移性CRC时，ctDNA升高与预后较差相关。Manca及其同事发现，与较低的治疗前ctDNA相比，较高的治疗前ctDNA与较差的PFS和明显较短的OS相关。其他研究已经确定，高治疗前ctDNA浓度与较差的OS相关。然而，对高ctDNA的定义仍不明确，也没有关于这个结果应该如何指导治疗的建议。

抗EGFR治疗，无论是联合化疗还是单药治疗，都是左侧RAS野生型转移性CRC治疗的重要组成部分。多项研究表明，血浆和肿瘤组织中RAS状态具有良好的一致性，一致性率均超过90%。然而，仅腹膜转移（56%[14/25]）和仅肺转移（66%[29/44]）患者的一致性率较低，在这些患者中，RAS突变在ctDNA中不太可能被检测到。重要的是，无论RAS野生型状态是通过组织分析还是通过ctDNA来确定，抗EGFR治疗的PFS相似。一些研究表明，在组织或ctDNA中测量的低水平RAS突变可能不会排除抗EGFR治疗的益处，但其阈值仍有待证实。

CEA检测具有价廉和广泛可及的特性，但在转移性CRC中，不是一个可靠的治疗反应标志物。在许多患者中，CEA最初并未升高，但在化疗反应的患者中，CEA可能出现升高。CEA激增可能是治疗反应的证据，而且CEA的变化并不一定与影像学上看到的RECIST定义的反应成正比。

有研究显示，ctDNA降低与改善预后有关，且连续监测ctDNA比CEA或影像学变化更能预测生存。在二线治疗期间，在第二周期之前ctDNA水平没有降低与较差的生存率相关。

在转移性CRC治疗过程中，ctDNA检测的最佳方案尚未确定。考虑到早期治疗失败率较高，ctDNA检测对后续治疗应该有最大的效用。在治疗的第一个月内识别治疗失败可以允许早期切换到可能有效的后续治疗，同时也可以最大限度地减少治疗的毒性和治疗的经济成本。

ctDNA检测的非侵入性使其能够很好地进行多次检测，以识别耐药突变的出现。两项具有里程碑意义的研究同时显示，在接受抗EGFR治疗的RAS野生型CRC患者中，多次ctDNA检测能够检测出与耐药相关的突变，ctDNA检测在识别可能从抗EGFR再挑战治疗中获益的患者。

三、现实世界采用ctDNA指导决策的障碍

关于Ⅱ期结肠癌的DYNAMIC研究是一项具有里程碑意义的试验，因为它是世界上第一个在任何实体肿瘤中直接比较ctDNA指导辅助治疗与标准治疗的随机对照试验。然而，许多问题仍然存在，包括ctDNA检测在指导高风险T4分期患者治疗中的作用。需要进一步的随机试验来探索基于每个肿瘤分期的ctDNA状态的各种管理方案，并解决关键的临床管理问题，例如ctDNA阳性患者如何最佳地升级治疗或ctDNA检测不到的患者如何最佳地降级治疗。

目前的指南建议，经过验证的ctDNA检测可用于晚期癌症的基因分型，并在需要快速得到检测结果或无法获得组织的情况下选择患者进行靶向治疗。最重要的限制是对融合事件和拷贝数变化的敏感性较低，以及在某些患者亚群（低肿瘤负荷、脑、腹膜或肺转移或局部复发）中潜在的非信息性ctDNA检测结果。对于非信息性结果的高风险患者，在可能的情况下仍建议进行基于肿瘤组织的基因组分析。

四、正在进行的试验

多项研究正在进一步探索ctDNA在指导CRC治疗中的作用，包括手术后辅助治疗期间和完成时，以及随访期间。关于转移性CRC的研究也在继续。

当患者完成标准辅助治疗后影像学检查未见临床复发，但是检测到ctDNA（分子复发）时，探索二线适应性辅助治疗的新概念的研究特别令人感兴趣。对于在随访中检测到ctDNA而在影像学上没有检测到复发的患者，探索早期引入全身治疗的益处的试验也很有吸引力。

五、结论

ctDNA有可能改变早期到晚期CRC的治疗格局，实现更高程度的个体化治疗。在早期CRC中，ctDNA水平可以用来评估术后分子残留病灶，监测辅助治疗疗效，以及发现早期复发；在转移性CRC中，ctDNA检测也有助于描述基因类型，例如识别可能从抗EGFR再挑战治疗中获益的患者，以及监测治疗反应。随着多项随机试验结果的公布，ctDNA在治疗中的作用将越来越明确。