软脑膜病（LMD）是由癌症转移到脑脊液引起的疾病，发生在4%到15%的癌症患者中。LMD与癌症患者低生存率有关，未经治疗的患者在4~6周内死亡。脑脊液细胞学分析是目前最可靠的诊断方法，但其敏感性仅为75%左右。其他方法，包括神经学检查和神经影像学检查，在LMD的诊断中同样缺乏敏感性。鉴于LMD进展快速，亟需开发出更敏感的诊断试验方法。血浆无细胞DNA（cfDNA）分析在液体活检中的应用有助于多种癌症诊断。但血浆cfDNA不单来源于癌细胞，还来源于正常细胞，且癌症来源的cfDNA比例非常低。相比之下，脑脊液中癌症来源的cfDNA含量比例远高于血浆。此外，由于提取后脑脊液的cfDNA相比细胞稳定，不需要立即处理。因此，脑脊液cfDNA是一种极具潜力的液体活检样本。近日，哈佛医学院研究团队通过对脑脊液cfDNA进行基因组测序，评估了LMD检测用于跟踪疾病进展和治疗反应的敏感性，并在JAMA Network Open上发表了题为“Detection of Leptomeningeal Disease Using Cell-Free DNA From Cerebrospinal Fluid”的研究文章。为探讨脑脊液cfDNA分析是否比细胞学分析更能准确诊断LMD，研究团队对30名疑似或确诊LMD患者的脑脊液样本进行了基因组测序和细胞学分析并比较两种检测结果。分析发现，cfDNA检测在LMD诊断中的准确性高达94%，远高于细胞学分析的75%。cfDNA分析的敏感性为93%，细胞学分析敏感性为72%。与细胞学检查相比，cfDNA-CSF检测诊断LMD的敏感性和准确性有所提高，但毗邻脑脊液的实质肿瘤除外。因此，研究团队建议将脑脊液cfDNA分析纳入临床诊断中。
文章发表在JAMA Network Open
图1.研究概要图。来源：JAMA Network Open
研究团队通过腰椎穿刺或分流从30名患者身上获取了脑脊液样本。队列中的大多数患者（17人）的原发癌类型为乳腺癌，其他所有患者（除1人外）的原发肿瘤类型均为实体瘤。其中23名患者有脑实质转移。在这些患者中，22人已通过细胞学分析被诊断为LMD，8人没有LMD的证据。
表1. 30例患者的主要人口统计学和临床特征。来源：JAMA Network Open
检测结果显示，cfDNA分析在94%的病例中可准确检测到LMD，细胞学分析为75%。此外，cfDNA分析的敏感性为93%，细胞学分析的敏感性为72%。从不含PTACSF（与脑脊液相邻的实体肿瘤）的LMD阳性样本CSF cfDNA分析结果推断的中位癌症分数为58.9%。在使用PTACSF的LMD阴性样本推断的中位癌症分数为66.7%。在具有实体肿瘤的LMD阴性样本中推断的中位癌症分数为0%。LMD阳性样本中推断的癌症分数显著高于具有实体肿瘤的LMD阴性样本。PTACSF患者LMD阴性样本中推断的癌症分数显著高于实体肿瘤患者。患者类型总体上与癌症分数相关。
图2. 脑脊液cfDNA的分析。来源：JAMA Network Open
研究团队确定了几名持续细胞学分析LMD阴性的患者。其中一名经MRI评估为乳腺癌LMD 且临床症状明确的患者有多个脑脊液样本，细胞学检查结果均为LMD阴性。该患者最初表现出脊髓和神经根功能障碍的症状，随后MRI扫描显示弥漫性软脑膜和马尾神经增强以及脊髓圆锥处的主要软脑膜沉积物。82天后重复脊柱和大脑成像显示类似的发现。与3个LMD阴性的细胞学样本相反，从该患者获得的单个脑脊液cfDNA样本得出LMD阳性诊断。虽然通过MRI和临床评估进行了诊断，但通过细胞学分析，一些LMD患者经常或持续呈阴性结果，这种情况可影响约10%的患者。根据研究团队的论证，在该队列中，cfDNA可以诊断持续阴性的患者。
图3. 该患者的脊柱和脑钆对比增强、T1 加权磁共振成像扫描。来源：JAMA Network Open
