多体液液体活检揭示转移性乳腺癌ctDNA检测率与病灶代表性新视角

《Nature Communications》：ctDNA detectability and representativeness in seven body liquids from patients with metastatic breast cancer

本刊编辑推荐：为解决血液液体活检对转移性乳腺癌病灶代表性不足的问题，研究人员通过快速尸检程序对20例患者7种体液（血液、腹水、脑脊液等）进行低深度全基因组测序和全外显子测序，发现非血液体液可捕获独特临床相关基因组变异，且不同体液对特定转移灶具有差异化代表性，为多体液联合检测提升肿瘤监测精度提供理论依据。

　　

在转移性乳腺癌治疗领域，肿瘤异质性始终是制约疗效的关键瓶颈。传统组织活检难以全面捕捉全身转移灶的基因组特征，而血液循环肿瘤DNA（ctDNA）作为主流液体活检手段，其能否全面代表所有转移位点仍存争议。更棘手的是，约40%晚期患者血液ctDNA检测呈阴性，使得疾病监测陷入困境。在这一背景下，比利时KU Leuven研究团队独辟蹊径，将目光投向血液之外的人体体液宝库。

研究人员依托UPTIDER快速尸检项目，对20例转移性乳腺癌患者开展迄今最全面的多体液对比研究。在患者去世后平均2.94小时内系统收集7种体液（外周血/中心血、腹水、胸水、心包液、脑脊液、唾液、尿液）及745份转移组织样本，创新性地构建了多维度的体液-组织对照分析体系。通过低深度全基因组测序（lpWGS）技术绘制216份液体样本的拷贝数变异图谱，结合全外显子测序（WES）深度解析86份液体的突变特征。值得一提的是，研究团队建立了严格的样本质控标准，采用ABSOLUTE算法精确计算ctDNA分数，并利用MEDICC2进行系统进化重建，从而量化不同体液与转移灶的基因组相似性。

ctDNA检测率与分数特征

研究证实ctDNA在所有7种体液中均有检出，其中血液（75%）、腹水（92%）和胸水（80%）检出率最高。尤为重要的是，在40%（8/20）外周血无效（未检出或质控失败）的患者中，其他体液成功检测到ctDNA信号：腹水（75%）、胸水（75%）、脑脊液（50%）等均成为有效的替代来源。当ctDNA被检出时，各体液均呈现高肿瘤分数（中位数54%），其中脑脊液和腹水在个体患者中常显示最高值。有趣的是，虽然胸水和脑脊液的ctDNA分数与邻近器官（胸膜、中枢神经系统）转移存在正相关，但腹水和尿液的ctDNA水平与周围组织受累程度无必然联系，提示这些体液可能承载更广泛的肿瘤信息。

转移灶代表性的系统进化分析

通过MEDICC2构建的系统进化树揭示了不同体液的专属"代表偏好"。外周血与胰腺、肾上腺等9个转移灶基因组相似度最高，但与颈部软组织、胸壁等22个位点代表性较差。相反，脑脊液对18个转移灶（除甲状腺、骨等）均表现出良好代表性；腹水与胃、盆腔结缔组织病灶亲缘性最近；尿液则对膀胱、子宫转移灶有独特代表性。对常见转移位点的专项分析显示：椎骨转移灶与脑脊液、腹水基因组距离最近；肝转移与腹水、脑脊液亲缘性最高；脑转移自然与脑脊液最具代表性；而肺转移在所有体液中均呈现较高的Z分数，提示现有液体活检手段对肺部转移监测存在普遍挑战。

基因层面改变的临床意义

全外显子测序数据揭示非血液体液蕴含独特临床价值变异。在11例患者中均发现仅存在于非血液体液的私有突变，如Pt2003患者腹水和尿液特异性携带E885K PIK3CA突变；Pt2005患者心包液和胸水独有H1047L PIK3CA突变。拷贝数分析同样验证非血液体液的互补价值：Pt2003患者腹水和胸水中检测到CCND1、FGF3、ERBB2扩增，而其他体液未能检出。这些发现表明，扩大检测体液范围可能增加ESR1突变（与elacestrant等SERD药物相关）和PIK3CA突变（与alpelisib等PI3K抑制剂相关）的检出机会，为更多患者创造靶向治疗机会。

这项发表于《Nature Communications》的研究首次系统绘制了转移性乳腺癌多体液ctDNA图谱，突破性地证实非血液体液不仅可作为血液检测的有效补充，更能提供转移灶特异性基因组信息。研究提出的"体液特异性代表"概念为个体化液体活检策略制定提供新思路：对于临床常见难监测部位（如胸壁转移可优选胸水；脑转移首选脑脊液），针对性选择体液类型可能显著提升检测灵敏度。尽管研究存在样本量有限、晚期患者优势等局限，但其建立的多体液分析框架为肿瘤液态活检开辟了新维度。当前团队正在开展的SURVIVE研究（NCT05658172）将验证多体液联合监测的临床效用，这一探索有望推动液体活检从"单血液"向"多体液"时代的范式转变，最终实现更精准的转移癌动态监控。