Clinical significance of ctDNA in predicting recurrence risk of non-small cell lung cancer after adjuvant chemotherapy

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2025.02.012

Abstract

Abstract:

Objective

To analyze the significance of circulating tumor DNA （ctDNA） in predicting the risk of recurrence after adjuvant chemotherapy in resectable non-small cell lung cancer （NSCLC）.

Methods

A total of 40 patients with NSCLC who underwent radical surgical resection and received adjuvant chemotherapy were selected from our hospital from January 2020 to May 2023. Blood samples were collected and ctDNA analysis was performed on tumor tissue and plasma samples by macrogene second generation sequencing.Relapse-free survival （RFS） was recorded，and the correlation between ctDNA and relapse after adjuvant chemotherapy was analyzed.

Results

At least 1 gene mutation was found in 40 cases，TP53 mutation was found in 27 cases （67.50%）. ctDNA was positive in 30 patients （75.0%） and TP53 gene mutation rate was 66.67% （20/30）. There were 8 ctDNA positive cases and 32 ctDNA negative cases. Positive ctDNA was associated with pathological TNM stage （P=0.047），and the positive rate of ctDNA in stage ⅠB/Ⅱand Ⅲpatients was 10.71% （3/28） and 41.67% （5/12），respectively. COX regression analysis showed that positive ctDNA after surgery （OR=4.028，P=0.048） and positive ctDNA after adjuvant chemotherapy （OR=5.049，P=0.036） were risk factors for recurrence of resectable NSCLC after adjuvant chemotherapy. In the 40 cases，10 cases（25.00%） relapsed，including 6 cases in mediastinal lymph nodes，1 cases in lung，2 cases in neck，1 cases in chest，7 cases in pemetrexed + carboplatin，3 cases in paclitaxel + carboplatin. During the follow-up period，39 patients survived，and 1 patient died after 5 months recurrence due to new signs of the right pulmonary hilum with bone metastasis. Of the 8 cTDNA-positive patients，4 caseshad N2 stage，of which 3 cases had mediastinal lymph node recurrence. K-M curve analysis showed that the recurrence rate of cTDNA-positive patients was 50.0% （4/8） higher than that of cTDNA-negative patients 18.75% （6/32）. The median RFS were 103 d and 283 d，respectively （log rank χ² =4.576，P=0.032）. ctDNA was positive in 9 cases（22.50%） after adjuvant chemotherapy，including pemetrexed + carboplatin in 7 cases and paclitaxel +carboplatin in 2 cases. K-M curve analysis showed that compared with 12.90% （4/31） of ctDNA-negative patients after adjuvant chemotherapy，ctDNA-positive patients had a higher recurrence rate 66.67% （6/9） and a shorter median RFS （287 d vs. 135 d）（log rank χ²=13.049，P＜0.001）. The recurrence rate of 26 cases with negative ctDNA after surgery and adjuvant chemotherapy was 11.54%. The recurrence rate of 3 patients with ctDNA positive after surgery and adjuvant chemotherapy was 100.0%. After adjuvant chemotherapy，the recurrence rate of ctDNA negative to positive was 50.00% in 6 cases and 20.00% in 5 cases.

Conclusion

Positive ctDNA after surgery and adjuvant chemotherapy is associated with a higher risk of postoperative recurrence in patients with NSCLC. ctDNA can be used as a prognostic marker of postoperative adjuvant chemotherapy in NSCLC.

Key words: Non-small cell lung cancer, Circulating tumor DNA, Recurrence, Adjuvant chemotherapy

Xia Wang, Gaofeng Yuan, Guangli Bian, Huijun Jia, Guang Han, Zhen Song, Zhugen Cao. Clinical significance of ctDNA in predicting recurrence risk of non-small cell lung cancer after adjuvant chemotherapy[J]. Chinese Journal of Lung Diseases(Electronic Edition), 2025, 18(02): 266-272.

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Figures/Tables 4

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临床特征	变量	术后ctDNA		χ ²	P值
临床特征	变量	阴性（n=32）	阳性（n=8）	χ ²	P值
年龄（岁）	＜60	21（65.62）	5（62.50）	0.027	0.868
	≥60	11（34.38）	3（37.50）
性别	男	29（90.62）	6（75.0）	1.429	0.232
	女	3（9.38）	2（25.0）
体质量指数（kg/ m²）	＜24	18（56.25）	6（75.0）	0.938	0.333
	≥24	14（43.75）	2（25.0）
糖尿病史	是	22（68.75）	6（75.0）	0.119	0.730
高血压史	是	19（59.38）	6（75.0）	0.667	0.414
吸烟史	是	22（68.75）	5（62.50）	0.114	0.736
肿瘤分期	ⅠB	2（6.25）	1（12.50）	6.104	0.047
	Ⅱ	23（71.87）	2（25.0）
	Ⅲ	7（21.88）	5（62.50）
肿瘤侧	左肺	13（40.63）	3（37.50）	0.026	0.872
	右肺	19（59.37）	5（62.50）
肿瘤位置	上叶	10（31.25）	5（62.50）	2.771	0.250
	中叶	10（31.25）	1（12.50）
	下叶	12（37.50）	2（25.0）
组织学类型	腺癌	23（71.88）	4（50.0）	3.972	0.137
	鳞状细胞癌	3（9.38）	3（37.50）
	其他	6（18.75）	1（12.50）
淋巴结清扫个数	＜15 个	14（43.75）	4（50.0）	0.101	0.751
	≥15 个	18（56.25）	4（50.0）
手术类型	肺叶切除术	31（96.88）	7（87.50）	1.184	0.277
	左肺切除术	1（3.13）	1（12.50）
辅助化疗方案	培美曲塞+卡铂	27（84.38）	5（62.50）	1.914	0.167
	紫杉醇+卡铂	5（15.63）	3（37.50）

临床特征	变量	术后ctDNA		χ ²	P值
临床特征	变量	阴性（n=32）	阳性（n=8）	χ ²	P值
年龄（岁）	＜60	21（65.62）	5（62.50）	0.027	0.868
	≥60	11（34.38）	3（37.50）
性别	男	29（90.62）	6（75.0）	1.429	0.232
	女	3（9.38）	2（25.0）
体质量指数（kg/ m²）	＜24	18（56.25）	6（75.0）	0.938	0.333
	≥24	14（43.75）	2（25.0）
糖尿病史	是	22（68.75）	6（75.0）	0.119	0.730
高血压史	是	19（59.38）	6（75.0）	0.667	0.414
吸烟史	是	22（68.75）	5（62.50）	0.114	0.736
肿瘤分期	ⅠB	2（6.25）	1（12.50）	6.104	0.047
	Ⅱ	23（71.87）	2（25.0）
	Ⅲ	7（21.88）	5（62.50）
肿瘤侧	左肺	13（40.63）	3（37.50）	0.026	0.872
	右肺	19（59.37）	5（62.50）
肿瘤位置	上叶	10（31.25）	5（62.50）	2.771	0.250
	中叶	10（31.25）	1（12.50）
	下叶	12（37.50）	2（25.0）
组织学类型	腺癌	23（71.88）	4（50.0）	3.972	0.137
	鳞状细胞癌	3（9.38）	3（37.50）
	其他	6（18.75）	1（12.50）
淋巴结清扫个数	＜15 个	14（43.75）	4（50.0）	0.101	0.751
	≥15 个	18（56.25）	4（50.0）
手术类型	肺叶切除术	31（96.88）	7（87.50）	1.184	0.277
	左肺切除术	1（3.13）	1（12.50）
辅助化疗方案	培美曲塞+卡铂	27（84.38）	5（62.50）	1.914	0.167
	紫杉醇+卡铂	5（15.63）	3（37.50）

影响因素	单因素分析			多因素分析
影响因素	HR	95％CI	P值	HR	95％CI	P值
性别（男vs. 女）	0.616	0.078～4.864	0.646	-	-	-
年龄（≥60 岁vs. ＜60 岁）	1.093	0.970～1.232	0.145	-	-	-
体重指数（≥24 kg/ m² vs. ＜24 kg/ m²）	0.363	0.077～1.709	0.200	-	-	-
糖尿病史（有vs. 无）	1.764	0.374～8.313	0.473	-	-	-
高血压史（有vs. 无）	2.699	0.573～12.719	0.209	-	-	-
吸烟史（有vs. 无）	1.080	0.279～4.180	0.912	-	-	-
肿瘤分期（Ⅰb/ Ⅱ vs. Ⅲ）	2.755	1.141～6.651	0.024	1.356	0.473～3.888	0.571
肿瘤侧（左肺vs. 右肺）	1.059	0.299～3.755	0.929	-	-	-
肿瘤位置（上vs. 中/ 下）	0.807	0.382～1.709	0.576	-	-	-
组织学类型（腺癌vs. 其他）	1.007	0.464～2.187	0.985	-	-	-
淋巴结清扫个数（≥15 个vs. ＜15 个）	0.201	0.043～0.948	0.043	0.258	0.048～1.390	0.115
手术类型（肺叶切除vs. 左肺切除）	1.875	0.236～14.883	0.552	-	-	-
辅助化疗方案（培美曲塞+卡铂vs. 紫杉醇+卡铂）	0.471	0.121～1.826	0.276	-	-	-
术后ctDNA（阳性vs. 阴性）	3.656	1.025～13.033	0.046	4.028	1.009～16.071	0.048
辅助化疗后ctDNA（阳性vs. 阴性）	7.444	2.081～26.635	0.002	5.049	1.115～22.858	0.036

影响因素	单因素分析			多因素分析
影响因素	HR	95％CI	P值	HR	95％CI	P值
性别（男vs. 女）	0.616	0.078～4.864	0.646	-	-	-
年龄（≥60 岁vs. ＜60 岁）	1.093	0.970～1.232	0.145	-	-	-
体重指数（≥24 kg/ m² vs. ＜24 kg/ m²）	0.363	0.077～1.709	0.200	-	-	-
糖尿病史（有vs. 无）	1.764	0.374～8.313	0.473	-	-	-
高血压史（有vs. 无）	2.699	0.573～12.719	0.209	-	-	-
吸烟史（有vs. 无）	1.080	0.279～4.180	0.912	-	-	-
肿瘤分期（Ⅰb/ Ⅱ vs. Ⅲ）	2.755	1.141～6.651	0.024	1.356	0.473～3.888	0.571
肿瘤侧（左肺vs. 右肺）	1.059	0.299～3.755	0.929	-	-	-
肿瘤位置（上vs. 中/ 下）	0.807	0.382～1.709	0.576	-	-	-
组织学类型（腺癌vs. 其他）	1.007	0.464～2.187	0.985	-	-	-
淋巴结清扫个数（≥15 个vs. ＜15 个）	0.201	0.043～0.948	0.043	0.258	0.048～1.390	0.115
手术类型（肺叶切除vs. 左肺切除）	1.875	0.236～14.883	0.552	-	-	-
辅助化疗方案（培美曲塞+卡铂vs. 紫杉醇+卡铂）	0.471	0.121～1.826	0.276	-	-	-
术后ctDNA（阳性vs. 阴性）	3.656	1.025～13.033	0.046	4.028	1.009～16.071	0.048
辅助化疗后ctDNA（阳性vs. 阴性）	7.444	2.081～26.635	0.002	5.049	1.115～22.858	0.036

ctDNA 状态	例数［n（％）］	复发	未复发	复发率（％）
术后阴性-辅助化疗后阴性	26（65.00）	3	23	11.54
术后阴性-辅助化疗后转阳性	6（15.00）	3	3	50.0
术后阳性-辅助化疗后转阴性	5（12.50）	1	4	20.0
术后阳性-辅助化疗后阳性	3（7.50）	3	0	100.0

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