《自然综述·临床肿瘤学》:超越血液的癌症诊断机遇与挑战3354非血液ctDNA

对于颅外恶性肿瘤患者，液体活检的目的通常不是取代组织学诊断的金标准，而是提供治疗反应、疾病复发、靶向变异等相关信息。然而，对于颅内肿瘤患者来说，获取肿瘤组织样本具有相当大的挑战性和潜在的危险。

手术范围和全身治疗策略的制定取决于对患者预后的判断。因为术前无法获取组织，所以术中需要进行组织学诊断，这样会延误手术的完成，使手术复杂化。因此，液体活检对中枢神经系统肿瘤的诊断和继发性脑膜转移的确认具有重要价值。

由于血脑屏障的存在，血浆ctDNA只能在少部分中枢神经系统肿瘤中检测到，且浓度低于非中枢神经系统肿瘤。脑脊液在脑室、蛛网膜下腔、脑沟和椎管中循环，因此它是中枢神经系统肿瘤ctDNA的极好来源。

与血浆相比，脑脊液中ctDNA的相对丰度更高。对于低频变异，在脑脊液中更容易检测到。动态监测时，脑脊液中ctDNA丰度的变化可以反映肿瘤负荷的变化。

A.神经胶质瘤

脑膜受累或与脑脊液密切接触的实体瘤患者，脑脊液的ctDNA也更丰富。有研究分析了从胶质瘤患者脑脊液中获得的cfDNA的片段模式，发现短DNA片段(约145bp)相对丰富，与肿瘤负担重患者血浆ctDNA片段的特征相似。

目前，一些分子标记物已被纳入胶质瘤的分类标准，包括1p/19q的共缺失，以及IDH1/2、H3F3A、HIST1H3B/C、ATRX、RELA、TP53、TERT和BRAF的变异。

在弥漫性胶质瘤患者脑脊液的ctDNA中，已经通过基于dPCR的方法研究了一些基因变体。这些研究表明，脑脊液ctDNA检测可以成功地将患者分为不同的分子亚型，并提供与预后相关的信息。

然而，在胶质母细胞瘤患者的临床试验中，脑脊液的ctDNA检测已被用作招募的条件。在脑脊液或肿瘤组织样本中具有VERFR、KIT、PDGFR或FGFR的任何突变的患者可以包括在该研究中。

弥漫性中线胶质瘤预后差，与组蛋白突变H3K27M密切相关，常作为临床试验的标准。当无法进行活检时，检测脑脊液中的H3K27M有助于确认诊断，并提供有关靶向治疗益处的信息。在治疗后的动态监测中，影像学反应患者脑脊液ctDNA中H3K27M的水平也明显下降，提示脑脊液ctDNA也可用于疗效评价。

B.髓母细胞瘤

近年来，髓母细胞瘤脑脊液ctDNA的研究也有所增加。一项前瞻性研究收集了123名手术切除和辅助治疗患者的脑脊液样本。分析结果表明，脑脊液中ctDNA的拷贝数变化特征可用于检测微小残留病变(MRD)。基线MRD状态与转移状态显著相关，MRD状态可用于在随访期间成像前3个月判断疾病复发。

髓母细胞瘤患者常合并脑积水，需要术前引流治疗。引流既满足治疗需要，又方便脑脊液取样和ctDNA检测。这一特点缓解了人们对腰椎穿刺侵入的担忧。

C.中枢神经系统淋巴瘤

脑脊液CtDNA在原发性中枢神经系统淋巴瘤(PCNSLs)患者中也有很大潜力。它不仅可以用于组织学不清楚或无法获得组织的患者的诊断，还可以用于监测治疗反应和疾病复发。

所有疑似PCNSLs的患者将常规采集脑脊液样本进行预后评估和分期诊断。但脑脊液细胞学检查通常只有脑膜受累或疾病与脑室系统有直接接触的患者才呈阳性。

MYD88是PCNSLs中最常研究的基因变异，但是

部分PCNSLs患者对诱导化疗有反应，但在巩固自体移植物的后续治疗后很快复发。如果脑脊液的ctDNA能够在影像学进展之前识别出这些患者，就可以在疾病早期提供替代的巩固治疗，比如全脑放疗。发现在影像学确诊脑复发前8个月即可检测到脑脊液的ctDNA，为前述临床需要提供了可能。

当在PCNSL患者的成对血浆和脑脊液样本中检测ctDNA时，可以观察到不同的结果。一项研究发现，ctDNA可以在PCNSLs患者的脑脊液中检测到，但在血浆中检测不到。在另一项研究中，在脑脊液、血液和尿液(其中脑脊液和血浆的灵敏度为100%)和尿液中检测到ctDNA中的MYD88基因变异

d.转移性中枢神经系统肿瘤

ctDNA在检测、监测和确定脑转移瘤特有的耐药机制方面具有重要的价值。很多研究发现，颅内和颅外病灶对治疗有不同的反应，这反应了一个或多个耐药亚克隆的出现。脑转移瘤病灶的活检难以实现，血浆ctDNA又不能反映颅内肿瘤的分子特征，这时脑脊液ctDNA的价值就体现出来了。

脑膜转移往往很难诊断，并与不良预后相关。在肺癌脑膜转移患者中，基于NGS方法评估脑脊液ctDNA突变图谱的研究发现，脑脊液样本的ctDNA检出率，变异丰度均高于血浆样本，并且在脑脊液中发现特有的拷贝数变异图谱。

脑脊液ctDNA还可以用于探索脑转移瘤的获得性耐药机制，并可以更好的代表脑膜病灶的基因组特征。在黑色素瘤的系列病例报道中发现，脑脊液ctDNA可以用于颅内病灶治疗响应的监测或发现可靶向的用药相关变异。当然，这些发现还需要在更大的队列中进行验证。

为了使脑脊液ctDNA检测得到更广泛的应用，某些实际因素需要进一步考虑。首先，腰椎穿刺的侵入性，获取脑脊液进行转化研究可能会受到伦理上的挑战；其次，由于获取的样本量通常较少，排除腰椎穿刺禁忌患者会产生的偏倚，操作过程中可能混入的血液污染，以及样本处理时间的可变性等技术问题，脑脊液的分析方法的发展仍然面临一定的局限性。