微小残留病灶（MRD）分子检测NGS解决方案
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2026-03-18
“治愈的定义，正在被改写。无论是白血病还是肺癌，‘未见异常’不再是终点，分子层面的‘零残留’才是金标准。”
—— MRD检测，正成为血液瘤与实体瘤全病程管理的“通用语言”。
图1 MRD检测意义与复发风险关系（图源网络，侵删）
一、背景介绍：为什么MRD是肿瘤诊疗的“终极考场”？
微小残留病灶（MRD）是指治疗后体内残留的、传统手段无法发现的微量癌细胞。它是复发的“火种”，也是指导治疗决策的“导航仪”。
然而，血液瘤与实体瘤在MRD检测上面临着截然不同的挑战：
图2 MRD检测在血液瘤 vs 实体瘤中的应用对比（桐树生物MRD SHOT）
- 血液肿瘤（白血病、淋巴瘤、骨髓瘤）
特点：肿瘤细胞直接存在于血液/骨髓中，ctDNA/cfDNA丰度相对较高。
痛点：
- 克隆性造血（CHIP）：老年人血液中常存在非肿瘤性的克隆突变，极易误判为MRD阳性。
- 融合基因检测：除了SNV/Indel，还需高灵敏度检测IGH重排、融合基因等复杂变异。
- 动态监测频率高：化疗/移植后需高频次监测，对成本和时间敏感。
- 实体肿瘤（肺癌、肠癌、乳腺癌等）
特点：肿瘤位于组织，仅少量ctDNA释放入血，术后丰度极低（常<0.01%）。
痛点：
- 灵敏度极限挑战：需在百万个正常背景分子中找出几个突变分子（VAF < 0.0001%）。
- 样本量受限：术后患者血浆中cfDNA总量往往不足10ng，甚至<1ng。
- 高度异质性：单一位点容易漏检，需多基因Panel覆盖不同克隆亚群。
图3 实体瘤MRD的生物学基础与ctDNA监测（Nature Reviews）
结论：一套成熟的MRD NGS解决方案，必须能同时驾驭血液瘤的“高特异性去噪”和实体瘤的“超高灵敏度捕获”。
二、技术应用：如何通吃“高低丰度”两大场景？
通用的MRD技术平台需具备以下核心能力：
1、双端UMI分子标签技术（Dual-UMI）
- 针对实体瘤：通过UMI纠错，将测序错误率从1%降至0.0001%，让术后微量的ctDNA信号从背景噪音中浮现。
- 针对血液瘤：有效区分真实的肿瘤突变与CHIP（克隆性造血）产生的低频突变，避免假阳性导致的过度治疗。
2、灵活的策略组合：Tumor-Informed vs. Tumor-Uninformed
- Tumor-Informed（个性化定制）：
实体瘤首选：基于组织测序结果定制Panel，追踪患者特有突变，灵敏度最高。
血液瘤适用：针对初诊时的特异性IGH/TR重排或驱动突变进行追踪。
- Tumor-Uninformed（固定大Panel）：
血液瘤常用：覆盖血液瘤高频突变及融合基因热点，无需组织即可快速启动监测。
实体瘤筛查：用于无法获取组织样本的晚期患者初筛。
3、多重变异类型检测能力
不仅检测SNV/Indel（点突变），还需兼容CNV（拷贝数变异）和Fusion（融合基因）。
- 血液瘤：重点检测BCR-ABL、PML-RARA等融合基因。
- 实体瘤：重点检测EGFR、KRAS等驱动基因的扩增或缺失。
三、常见实验方案：全癌种标准化流程
第一阶段：基线特征鉴定（组织/初诊血液）
- 血液瘤：提取骨髓/外周血DNA，利用血液瘤大Panel检测融合基因及高频突变，确定追踪靶点（如IGH重排序列）。
- 实体瘤：提取手术切除组织DNA，利用泛癌种大Panel（500+基因）筛选出患者特有的体细胞突变（排除胚系突变和CHIP）。
第二阶段：纵向MRD监测（治疗中/术后血液）
1、采血与分离：
使用专用稳定管，防止白细胞裂解（这对实体瘤低丰度样本至关重要）。
2、cfDNA提取：
关键指标：回收率>80%，且能有效去除抑制剂（血液瘤样本常含肝素等抗凝剂残留）。
3、文库构建（核心差异化步骤）：
超低起始量适配：针对实体瘤术后<5ng样本，采用特殊连接酶体系。
UMI标记：引入双端UMI，为后续纠错做准备。
靶向富集：
- 实体瘤：多重PCR扩增定制的点突变Panel。
- 血液瘤：多重PCR扩增融合基因断点或IGH/TR区域。
4、上机与生信：
超深度测序（30,000X+）。
双链纠错算法：过滤测序错误。
CHIP过滤库：比对健康人数据库，剔除年龄相关克隆造血干扰（血液瘤关键步骤）。
- Tips：
实体瘤：建议增加甲基化（Methylation）检测维度，弥补ctDNA浓度过低的短板。
血液瘤：务必设置阴性对照（健康人）监控背景噪音，因为CHIP干扰无处不在。
图4 液体活检MRD检测通用流程（BLOODPAC）
四、总结：全癌种精准医疗的“导航仪”
MRD检测已不再是单一病种的专属工具，而是贯穿血液瘤（白血病/淋巴瘤/骨髓瘤）与实体瘤（肺/肠/乳腺/肝）全病程管理的核心引擎。
- 对血液瘤：它是评估移植疗效、预测复发的“晴雨表”。
- 对实体瘤：它是术后辅助治疗决策、早于影像学发现复发的“预警机”。
翌圣生物通过高保真酶、超低量建库试剂打造了一套“血液瘤+实体瘤”双引擎驱动的MRD检测解决方案，助力合作伙伴在两大万亿级市场中抢占先机。
【翌圣生物产品推荐】
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产品应用 |
产品名称 |
产品名称/货号 |
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核酸提取 |
全血/骨髓血DNA提取 |
磁珠法血液DNA提取试剂盒（18504ES） |
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全血/骨髓血RNA提取 |
血液RNA提取试剂盒（19241ES） |
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FFPE DNA提取 |
磁珠法石蜡包埋组织DNA提取试剂盒（瓶装）V2（18375ES） |
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杂交捕获建库法 |
机械法建库 |
Hieff NGS® DNA Library Prep Kit 2.0全能型DNA建库试剂盒2.0（12927ES） |
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酶切法建库 |
Hieff NGS® OnePot Pro DNA Library Prep Kit V3一步法DNA建库试剂盒V3（12194ES） |
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illumina文库捕获杂交清洗试剂盒 |
Hieff NGS® Hyb & Wash Kit for Illumina Illumina平台捕获杂交清洗试剂盒（12245ES） |
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MGI文库捕获杂交清洗试剂盒 |
Hieff NGS® Hyb & Wash Kit for MGI MGI平台捕获杂交清洗试剂盒（12243ES） |
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捕获磁珠 |
Hieff NGS® Cap Beads（12248ES） |
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扩增子建库法 |
长片段多重PCR建库 |
Hieff NGS® Multiplex Long PCR Master Mix（17228ES） |
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短片段多重PCR建库 |
2×Hieff® C2P4 Blood Direct Multiplex PCR Master Mix（13606ES） |
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长片段多重RT-PCR建库 |
Hieff NGS® Multiplex Long RT-PCR Enzyme Mix（13315ES） |
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RNA建库 |
RNA建库 |
Hieff NGS® Ultima Dual-mode RNA Library Prep Kit（预混版）（12310ES） |
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rRNA去除 |
Hieff NGS® MaxUp Human rRNA Depletion Kit(rRNA&ITS/ETS)人/小鼠/大鼠核糖体RNA去除试剂盒（12257ES） |
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配套试剂 |
环化 |
Hieff NGS® Fast-Pace DNA Cyclization Kit DNA环化试剂盒（13339ES） |
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illumina UDI接头 |
Hieff NGS® Stubby UDI Primer Kit for Illumina®Set1/Set2/Set3/Set4（板式）（12327-12330ES） |
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MGI UDB接头 |
Hieff NGS® Unique Dual Barcode Primer Kit for MGI® Set1/Set2/Set3/Set4（板式）（13350-13353ES） |
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双链DNA（dsDNA）定量 |
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单链 DNA（ssDNA)定量 |
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DNA的纯化 |
Hieff NGS® DNA Selection Beads DNA分选磁珠（12601ES） |
