MRD的概念
MRD主要指在治疗后体内持续存在的低于常规检测限的残留肿瘤细胞或者相关生物标志物。它有多种表述，微小残留病灶(MinimalResidualDisease)、可测量残留病灶（MeasurableResidualDisease）和分子残留病灶（MolecularResidualDisease）。
微小残留病灶(MinimalResidualDisease)
是指在治疗后，体内残留肿瘤细胞数量可能很少，不会有任何体征或症状，甚至无法通过传统方法检测到，例如显微镜下观察和/或追踪血液中异常的蛋白[1]。虽然此术语适用于实体肿瘤和血液系统肿瘤，更常用于表示血液系统肿瘤患者骨髓中持续存在的低于标准检出限的恶性细胞。在肿瘤治疗后，体内残留的肿瘤细胞会继续增殖，导致疾病复发。治疗后可能会出现MRD是因为并非所有的癌细胞都对治疗有反应，或者因为肿瘤细胞对所使用的药物产生了耐药。发现MRD可能预示治疗不是完全有效或治疗是不完全的[1]。
可测量残留病灶（MeasurableResidualDisease）
随着技术发展，研究者认识到最初的“微小残留病灶”一词不甚准确。“微小”残留病灶的水平的认定比较主观，取决于用于测量残留病灶的常规测试的敏感性。因此现在也使用“可测量残留病灶”进行表述。在NCCN指南和欧洲专家共识中，MRD即指可测量残留病灶，即MeasurableResidualDisease[2]。
分子残留病灶（MolecularResidualDisease）
描述了分子诊断能够检测到的癌症衍生的生物标志物（例如ctDNA），用于常规检测例如医学成像检测不到的肿瘤。检测分子残留病灶通常依赖于高度敏感和特异的分子检测，包括定量RT-PCR、ddPCR和基于NGS的技术。
总的来说，MRD检测对于检测技术的敏感性具有极高的要求。以血液肿瘤为例，如下是三种MRD检测技术的对比：
年9月28日，FDA批准了美国AdaptiveBiotechnologies公司ClonoSEQ检测，这是一款基于多重PCR扩增BCR/TCRVDJ克隆重排来进行血液肿瘤MRD检测的NGS产品。用于检测急性淋巴细胞白血病或多发性骨髓瘤患者中低水平的剩余癌细胞。ClonoSEQ检测方法能够检测到低于1/万个残留癌细胞的水平[3]。这标志着MRD检测进入NGS时代。
实体瘤MRD的检测和临床应用共识
实体瘤患者经过治疗后，通常使用影像学检查作为常规的临床监测方法。但常规影像学能够检测到的肿瘤通常已经有数千万个肿瘤细胞，现有的治疗方法很难完全清除这些病灶，发现疾病进展后预后较差。因此，能够早于影像学发现分子残留病灶且具有高敏感性和特异性的方法成为迫切的需求。
随着对ctDNA研究的深入，研究者意识到能够通过检测MRD发现某些高危但有治愈可能的患者。研究者也希望通过基于ctDNA的MRD检测能够有如下的特点：
ctDNA检测具有较高的灵敏度和特异性；
ctDNA检测早于常规方法(如血液蛋白质标记物或影像学)发现残留病灶；
通过现有治疗方法根除残余癌细胞(清除ctDNA)可长期控制或治愈疾病。
如果ctDNA要作为MRD检测的手段，肿瘤突变DNA在血液中的频率（variantallelefrequency，VAF)是一个至关重要的因素，因为它是和肿瘤体积的大小相关的。TRACERx研究表明0.立方厘米的肿瘤（大约4毫米直径）其在血浆中的VAF大致相当于0.%（95%置信区间，0.–0.%)。这个VAF低于现在绝大部分ctDNA检测平台的下限，而且在MRD检测中会随着肿瘤体积的缩小面临更严峻的考验。所以对单一的突变来说，常规的采血量往往达不到检测的物理下限。但是每个肿瘤往往有其特有的突变图谱，利用这些突变的先验经验有利于提高检测的特异性，同时超高深度测序和误差抑制技术能够提高分析特异性[4]。所以具有高通量，高灵敏度的特点的NGS检测渐渐成为MRD的主要方法。
年3月6日，在中国抗癌协会肺癌专业委员会和广东省临床试验协会/中国胸部肿瘤研究协作组主办的“第18届中国肺癌高峰论坛”上，全国肺癌临床、基础和检测领域的顶尖专家围绕“肺癌微小/分子残留病灶(MRD)研究进展和临床应用”进行了深入地交流和探讨，最终达成“肺癌MRD的检测和临床应用共识”。如下摘取了共识一和共识二：
共识一：MRD的概念
肺癌分子残留病变：指的是经过治疗后，传统影像学(包括PET/CT)或实验室方法不能发现，但通过液体活检发现的癌来源分子异常，代表着肺癌的持续存在和临床进展可能；
肺癌分子异常：指的是在外周血可稳定检测出丰度≥0.02％的ctDNA，包括肺癌驱动基因或其他的Ⅰ/Ⅱ类基因变异。
共识二：MRD检测的基本技术要求
MRD检测的基本技术，包括Tumor-informedassays(个体化定制)和Tumoragnosticassays(NGSpanel和多组学技术)，目前均处在探索阶段，需要前瞻性研究确定其敏感性、特异性和预测价值；
采用二代测序技术(NGS)，所选的多基因panel中必须覆盖患者Ⅰ/Ⅱ类基因变异，基本技术标准是可稳定检出丰度≥0.02％的ctDNA；
驱动基因阳性的非小细胞肺癌，MRD的分子panel应包括该驱动基因；
MRD评估报告中必须包括cfDNA丰度，ctDNA丰度，所检测基因VAF值；
需要建立针对免疫治疗的MRD标准。
本次共识明确提出MRD产品标准:ctDNA作为MRD检测标志物时，检出限需低至0.02%。实体瘤是基于ctDNA来判断分子层面的残留病灶情况，并提供预后和预测的指导信息，所以实体瘤中的微小残留病灶也称为分子残留病灶。
实体瘤MRD检测的临床意义
临床上，可以使用MRD检测结果来指导治疗，对患者预后评估并预测复发风险。
a)治疗指导
年，斯坦福大学MaximilianDiehn教授发表在NatureCancer上的一项利用ctDNA检测MRD指导局部进展的非小细胞肺癌患者标准治疗后的强化免疫检查点抑制剂治疗的研究。该研究纳入了来自65个患者（其中包括28个接受强化免疫检查点抑制剂治疗的患者）的个ctDNA样本。该研究发现，在放化疗治疗后ctDNA检测MRD为阳性的局部进展非小细胞肺癌患者中，接受强化免疫检查点抑制剂治疗的患者预后明显优于未接受强化ICI治疗的患者(p=0.04)[5]。
ctDNA动态预测CRT后的ICI巩固获益b)预后评估
尽管影像学检查被认为是评价肿瘤治疗效果的金标准，但是影像学对微小残留病灶不能准确及时反映，而且影像改变评价疗效具有滞后的特点，不能在早期反映肿瘤治疗效果[6]。即使是接受了标准根治性治疗的局限性肿瘤患者经临床评估为无瘤状态，但仍有部分患者在短期或几年之内因为分子残留病灶的存在而复发。
在.V2版NCCN结肠癌指南中，在“可切除结肠癌辅助化疗”的讨论部分指出多个研究表明术后基于ctDNA的MRD检测能够比较有效的评估复发风险。值得注意的是，指南引用了三项临床研究[7-9]，均采用了结合肿瘤组织测序的ctDNA检测方法，其中两项研究采用了个体化定制检测的手段。同时也指出需要更多的临床研究来阐明基于ctDNA的MRD在化疗辅助治疗中的价值，以帮助II期和III期结肠癌患者的辅助治疗决策[10]。
结肠癌NCCN指南.V2年，斯坦福大学MaximilianDiehn教授发表在CancerDiscovery上的另一项研究表明基于ctDNA的MRD技术能够早于标准的影像学方法确定残留病灶和疾病复发。该研究纳入了40例I－Ⅲ期肺癌患者经根治性手术治疗后的份ctDNA样本和54例健康成年人的ctDNA样本。研究发现在94%的可评估的复发患者中，ctDNA在第1次治疗后的血样中就被检测出来；72%患者通过检测发现MRD，比影像学检查平均提前时间约为5.2个月[11]。
ctDNA检测早于影像学提示患者复发除了非小细胞肺癌[12]之外，更多的在乳腺癌[13]，肠癌[14]，黑色素瘤[15]，胰腺癌[16]和食管癌[17]中的研究也发现，在治疗后通过ctDNA检测为MRD阳性的患者，肿瘤的复发率远高于MRD阴性患者。这些研究提示MRD阳性患者提示复发风险高，需进行密切随访管理，建议每3~6个月进行一次MRD监测。
不同癌种ctDNA治疗后监测与疾病进展实体瘤MRD检测技术路线
目前采用ctDNA检测MRD主要存在两大技术路线。Tumor-informedassays通常先进行组织WES检测，用配对血检测精准的排除非肿瘤来源的变异。然后针对WES检测结果定制个性化的panel进行超深度测序进行复发监控。Tumor-agnosticassays策略通常采用固定panel，以驱动基因和靶向药物基因为设计思路，现在常结合如甲基化等的多组学方法进行检测。
不同癌种，甚至同一癌种不同患者所携带的肿瘤变异存在很大的差异，很难通过固定panel做到全面的检测。Tumor-informedassays策略通过组织WES检测的广度为后续个性化监控提供足够的位点。另一方面，对于实体瘤来说，通常早期患者的ctDNA数量极少，检测需要极高灵敏度。中国肺癌高峰论坛《肺癌MRD的检测和临床应用共识》中提到的基本技术标准是可稳定检测出低至≥0.02%的ctDNA，远低于常见panel的最低检测限0.1%。tumor-informedassays策略精准的排除非肿瘤来源的变异，个性化panel的设计增加了对不同肿瘤的观测的可能性，利于进行精准追踪。
相比较而言，采用固定panel的tumor-agnosticassays策略虽然设计覆盖的位点更多，但是针对每位患者的有效监控位点数量不及tumor-informedassays策略，所以很多采用此策略的检测方法加入表观基因组学特征提高检测灵敏度。
不同检测路线的代表产品如下：
1.Tumor-informedassays（个体化定制），例如SignateraTM（Natera）、PCMTM（ArcherDx），RaDaRTM（Inivata）、OriMIRACLETMS（至本医疗科技）等；
2.Tumor-agnosticassays（NGS固定panel和多组学技术），例如GuardantReveal（GuardantHealth）、CAPP-Seq（Roche）等。
采用tumor-informedassays策略的代表性产品，是来自美国Natera公司的SignateraTM。
年5月6日，FDA授予Natera公司的SignateraTMMRD检测的突破性设备认定（BDD），用于癌症患者术后血浆ctDNA的检测和定量[18]。
年3月24日，FDA再次授予NateraSignateraTMMRD检测的两个突破性设备认定，支持其作为两个癌症药物III期临床试验的伴随诊断[19]。
此外，美国Inivata公司的RaDaRTM实体瘤MRD检测产品也于年3月9日，获得FDABDD认定[20]。
以上获得FDA突破性设备认定的产品均采用tumor-informedassays的策略。