Hepatology丨液体活检革新:cfDNA如何改写肝癌筛查与诊疗格局?

问AI · cfDNA如何通过多组学整合提升肝癌早期检测精度?

编者按:肝细胞癌(HCC)是全球癌症相关死亡主因之一,多在晚期确诊,难获根治。现行监测为半年一次腹部超声联合血清甲胎蛋白(AFP),但敏感性及实际效果欠佳,限制早期检出;且治疗后复发/进展监测缺个体化策略,亟需新型生物标志物以实现早发现、个体化随访并改善预后。游离DNA(cfDNA)是肿瘤及正常细胞释放入血的短片段DNA,可反映肿瘤分子特征,是具潜力的无创标志物。近日,Hepatology杂志发表了美国西达赛奈医疗中心Ju Dong Yang教授团队的一篇综述,文章全面介绍了cfDNA在HCC风险分层、早期检测、预后评估及微小残留病(MRD)监测的进展。现将内容缩编如下,以飨读者。

图片

文章发表封图

(doi: 10.1097/HEP.0000000000001676)

cfDNA作为新兴液体活检技术,是细胞凋亡或坏死后释放到血液中的降解DNA片段(多数<200 bp)。循环肿瘤DNA(ctDNA)特指肿瘤来源的cfDNA,但目前尚无可靠技术将其从血浆总cfDNA中分离。由于cfDNA能反映肿瘤分子特征和异质性,被视为肿瘤的替代标志物,具有高敏感性潜力。cfDNA在结直肠癌和非小细胞肺癌中的检测、预后和疾病监测价值已获临床指南和美国FDA认可,但尚未用于HCC。现将cfDNA在HCC风险分层、早期检测、预后和MRD监测中的应用进行综述。

cfDNA作为风险分层标志物

当前的HCC筛查策略并非最优,多项研究正探索标志物以识别高危人群并指导个体化监测。

在无创评分中,aMAP评分(基于年龄、性别、白蛋白、胆红素和血小板)预测HCC发生的效能优于其他评分,且已在多病因、多国家人群中获外部验证。近期,中国多中心研究基于aMAP评分开发了aMAP-2和aMAP-2 Plus评分,在慢性乙型肝炎及肝硬化队列中验证显示,二者表现均优于原aMAP评分及其他风险评分(如改良REACH-B、PAGE-B、CU-HCC)。

aMAP-2评分整合aMAP基础评分与AFP纵向数据,实现动态风险评估,验证队列中预测HCC的AUROC为0.73–0.84,低危与高危组5年累积HCC发病率分别为1.3%和14.2%。针对aMAP-2在肝硬化患者中性能不足的问题,研究者进一步纳入cfDNA分析,开发aMAP-2 Plus评分,使肝硬化验证队列的AUROC提升至0.85。通过“aMAP→aMAP-2→aMAP-2 Plus”的逐步策略,可精准识别高危肝硬化患者(年化HCC发病率12.5%),低危组仅0.8%。尽管结果积极,aMAP-2 Plus仍需外部验证(尤其在西方非病毒性人群中),且cfDNA测序成本较高,需进一步开展成本效益分析。

cfDNA作为早期检测标志物

当前HCC早期筛查主要依赖“超声+甲胎蛋白(AFP)”组合,但存在敏感性低(尤其对肥胖、酒精性肝病或脂肪肝患者)、假阳性高等问题。因此,开发高精度血液标志物成为迫切需求。

HCC早期标志物的开发需经历五个阶段(ILCA/EDRN标准):从临床前探索(Phase 1)→病例对照验证(Phase 2)→前瞻性盲法评估(Phase 3)→真实场景筛查(Phase 4)→最终通过随机对照试验验证能否降低死亡率(Phase 5)。在各类液体活检中,cfDNA研究最为深入,部分检测已进入Phase 3-4阶段。

各类cfDNA检测技术的表现

1. 单一指标局限性明显:

cfDNA浓度:早期研究敏感性达74.1%,但晚期病例占比高可能夸大效果;近期研究显示其区分早期HCC能力有限。

拷贝数变异(CNV):单独使用敏感性仅18–29%,联合AFP后可提升至54.5%。

基因突变(如TERT、TP53):早期HCC突变频率低,需结合其他标志物提升准确性。

2. 多特征整合策略效果显著:

甲基化检测:如mt-HBT(敏感性82%)和HelioLiver(对小肝癌敏感性29%,显著优于超声的0%),显示出跨病因的稳定性。

片段组学分析:如DELFI法(AUROC 0.97)通过分析DNA碎片模式,仅需低深度测序即可实现高精度。

多组学融合模型:如HIFI法(AUROC近1.00)和PreCar评分(敏感性51%,联合超声可达60%),显著优于传统筛查。

综上所述,单一cfDNA特征不足以支撑高效检测,但通过整合甲基化、片段组学、突变信息与临床指标,cfDNA检测的敏感性已不劣于或优于超声,且具备可及性高、操作标准化等优势。下一步需推动其商业化、医保覆盖与临床指南整合,最终实现HCC早筛的精准化和普及化。

cfDNA作为预后标志物

在HCC预后评估中,cfDNA研究广泛,但需区分两类标志物:

  • 预后标志物:反映疾病自然进展,与治疗无关;MRD标志物属于预后标志物的一种,其样本在根治性治疗后采集。

  • 治疗反应预测标志物:需证明与特定治疗的交互作用,评估更严格,目前尚无成熟cfDNA预测标志物。

主要cfDNA预后标志物研究结果:

  • cfDNA浓度:术后cfDNA≥2 ng/μL与肝切除或局部消融患者总生存期(OS)较差相关(aHR=2.51)。

  • 拷贝数变异(CNV):高肿瘤分数与较差OS及无复发生存期(RFS)相关(aHR=3.72–7.69);CNV不稳定评分(S-score)和特定染色体臂异常(如1q增益、4q缺失)也具有预后价值。

基因突变(SNV):

  • TERT启动子突变(尤其C228T)与局部消融、TACE、靶向或免疫治疗患者OS较差相关(aHR=2.16–3.25);

  • TP53突变(如R249S)与OS缩短相关(aHR=1.79),而CTNNB1突变在纳武利尤单抗治疗中反而提示更好预后;

  • 多基因突变(>6个)与较差RFS相关(aHR=2.2–7.1)。

甲基化与片段组学:cp-score、MethRisk评分、HPP评分等与OS相关,但多数研究为小样本回顾性分析,需遵循ILCA和REMARK指南进行高质量前瞻性验证。

总的来说,cfDNA在HCC预后评估中展现潜力,但现有证据多源于小规模研究,需进一步标准化和大型队列验证以推动临床转化。

cfDNA作为MRD标志物

MRD是指根治性治疗后残存的、常规方法难以发现的肿瘤细胞,与复发风险密切相关。cfDNA/ctDNA可在分子层面捕捉这些残留病灶,因此被用于MRD监测,目前研究主要集中在肝切除或肝移植后的患者。

主要检测策略有两种:

1. 肿瘤知情法:先对患者肿瘤组织测序,锁定个体化突变,再在术后cfDNA中持续追踪。研究显示,ctDNA阳性(MRD⁺)与较差的无复发生存期(RFS)显著相关(HR=2.16–7.20),即使在早期HCC中也保持这一趋势(中位RFS:25.4个月 vs. 未达到)。

2. 预定义Panel法:使用固定基因Panel或多组学特征评估MRD状态,如AVENIO ctDNA监测Panel、Guardant360平台的肿瘤突变负荷(TMB)检测,均发现MRD⁺患者RFS更差(HR=4.3–5.39)。

相比血清AFP,ctDNA检测MRD的阳性率更高(59–83% vs. 29–42%)。但目前研究样本量较小、采样时间不统一,需进一步规范流程并探索辅助治疗策略。

与其他液体活检的比较

在HCC监测领域,cfDNA(尤其是甲基化与片段组学方法)验证最充分,已进入Ⅲ期临床试验。循环肿瘤细胞(CTCs)因多在晚期才进入血液,不适用于早期检测;细胞外囊泡(EVs)和循环RNA尚处Ⅱ期研究阶段,缺乏Ⅲ期数据支持。

小 结

cfDNA在HCC早期检测中的应用已形成最充分的循证医学证据,通过整合甲基化、片段组学、基因突变等多维度特征的检测策略,其性能已显著优于传统的超声联合AFP筛查方案。然而,在风险分层、预后评估及MRD监测领域,仍需依托高质量、多中心的前瞻性研究进一步验证其临床价值。

当前研究存在两方面关键短板:一是缺乏西方人群队列数据,限制了成果的全球适用性;二是cfDNA样本处理流程尚未标准化,亟待建立规范化的前瞻性血液样本库以支撑大样本验证。未来的研究方向应聚焦于:探索cfDNA与简化磁共振成像(abbreviated MRI)的联合筛查模式,兼顾敏感性与可及性;强化研究方法学的严谨性,推动多组学检测技术的标准化与可重复性;最终通过上述努力,实现cfDNA从实验室研究向HCC临床常规管理的转化落地。

原文链接:Wang Jasmine J, Lee Yi-Te, Kim Amy K, et al. Clinical utilization of testing for cell-free DNA in hepatocellular cancer. Hepatology, January 14, 2026. DOI: 10.1097/HEP.0000000000001676

作者声明:健康医疗分享,仅供参考