目的:分析循环肿瘤DNA(Circulating tumor DNA,ctDNA)的浓度及变化与晚期非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)化疗疗效的相关性,探讨ctDNA定量分析评估晚期NSCLC化疗疗效的价值。方法:收集2017年10月至2019年7月南华大学附属医院肿瘤病区按照纳入、排除及剔除标准收入22例经组织病理学或影像学确诊为IIIb~IV期的非小细胞肺癌初治患者,并随访至2019年12月31日。收集患者的一般临床资料(性别、年龄、吸烟史、病理分型、临床分期)。对于入组患者均实行含铂双药联合化疗方案,于化疗前1周内、化疗2周期后、化疗4周期后于空腹时采集肘静脉血各5ml,分离血浆标本,应用磁珠法提取ctDNA进行定量。在实施化疗前行胸部CT检查,记录当时肺部肿瘤的最大截面积作为化疗前肺部肿瘤基线值;化疗结束1月后,再次CT检查获取化疗结束后肿瘤最大截面积。计算肿瘤消退率R([化疗前肺肿瘤基线值-化疗结束后肺肿瘤最大截面积]/化疗前肺肿瘤基线值)评估近期的化疗效果。通过随访获得疾病无进展生存期(Progression-free survival,PFS)评估化疗的远期疗效。分析ctDNA浓度及变化与消退率的相关性,PFS在不同临床特征、肿瘤消退率及化疗4周期后ctDNA浓度下降值间的差异,以评价ctDNA定量分析评估NSCLC化疗疗效的价值。应用SPSS 22.0软件,对化疗前后ctDNA浓度采用单因素重复测量方差分析;对化疗前后ctDNA浓度及差值与肿瘤消退率R进行Pearson相关性分析;并对消退率与一般临床特征进行Spearman相关性分析。我们结合WHO实体肿瘤客观疗效评价标准定义R<50%为疗效稳定组(SD组),R≥50%为疗效缓解组(PR组);同时定义化疗4周期后较化疗前基线值ctDNA浓度的下降值D在以2ng/μl为界,D≥2ng/μl为化疗高反应组,D<2ng/μl为化疗低反应组。用T检验统计分析SD组与PR组ctDNA浓度的差异。对全组患者不同性别分组、年龄分组(以65岁为界)、吸烟史分组、病理类型分组及化疗4周期后ctDNA下降值分组、消退率分组的PFS均数水平进行组间T检验,P<0.05差异有统计学意义。结果:1.22例NSCLC患者化疗前、化疗2周期后及化疗4周期后的ctDNA浓度整体比较的单因素重复测量方差分析检验统计量F=35.949,P=0.00,化疗前后不同时间点的ctDNA浓度水平差异有显著的统计学意义。同时对不同时间点测量的ctDNA浓度分别进行统计描述:化疗前、化疗2周期后及化疗4周期后的ctDNA浓度均数水平分别为5.49±1.17、7.19±1.13、4.0±4.95ng/μl。化疗前至化疗2周期后的ctDNA浓度呈上升趋势,化疗2周期后至4周期后的ctDNA浓度呈下降趋势。2.将22例NSCLC患者按肿瘤消退率进行分组,其中PR组7例,SD组15例,消退率在0.02~0.77之间。对PR、SD组的ctDNA浓度及变化值进行T检验。结果显示:化疗前及化疗2个周期后的ctDNA浓度水平组间差异均没有统计学意义(P=0.832、0.347);化疗4周期后的ctDNA浓度组间差异有显著的统计学意义(P=0.001);化疗2周期后与化疗前的ctDNA浓度差值(一次差值)组间差异无统计学意义(P=0.059);化疗前、化疗2周期后与化疗4周期后的ctDNA浓度差值(二次差值和三次差值)组间差异均有统计学意义(P=0.003、0.030)。其中PR组化疗前、化疗2、4周期后以及一、二、三次差值ctDNA浓度的均数分别为:5.573±0.846、6.854±0.820、3.136±0.220、1.281±0.438、2.438±0.758、3.718±0.659ng/μl;其中SD组化疗前、化疗2、4周期后以及一、二、三次差值ctDNA浓度的均数平均分别为:5.455±1.326、7.352±1.237、4.466±0.860、1.897±0.751、0.988±0.985、2.886±0.826ng/μl。综上所述:化疗4周期后的ctDNA浓度水平PR组明显小于SD组;化疗2周期后两组ctDNA浓度均呈上升趋势,上升程度PR和SD组无明显差异;化疗4周期后与化疗前及化疗2周期后ctDNA浓度比较,两组ctDNA浓度水平均呈下降趋势,下降程度PR组均明显大于SD组。3.肺部肿瘤消退率与NSCLC患者的性别、年龄、吸烟史及病理学分型均无相关性。化疗前ctDNA浓度水平与化疗前肺部肿瘤的最大截面积呈显著正相关性(r=0.582,P=0.004)。肺部肿瘤消退率与化疗前ctDNA浓度水平无明显相关性。而消退率与化疗2周期后及化疗4周期后的ctDNA浓度均呈显著负相关性(化疗2周期后r=-0.584,P=0.004;化疗4周期后r=-0.922,P=0.000)。与化疗前ctDNA浓度比较,化疗2周期后ctDNA浓度上升程度与消退率呈负相关性(r=-0.499,P=0.018);化疗4周期后ctDNA浓度下降程度与消退率呈正相关性(r=0.511,P=0.015)。与化疗2周期后相比,化疗4周期后ctDNA浓度下降,其下降程度与消退率无明显相关性。4.化疗后22例NSCLC患者一般临床特征(年龄、性别、吸烟史、病理类型)分组的PFS组间差异均无统计学意义;PR组的PFS均数水平为10.57±1.46,SD组PFS均数水平为4.00±1.60,PR组PFS均数水平大于SD组,P=0.000,差异有显著的统计学意义;化疗高反应组PFS均数水平为9.44±2.47,化疗低反应组PFS均数水平为4.18±2.34,化疗高反应组PFS均数水平大于化疗低反应组,P=0.000,差异有显著的统计学意义。结论:1.ctDNA浓度水平与NSCLC的肿瘤负荷呈正相关;2.ctDNA浓度的变化趋势与晚期NSCLC化疗疗效相关,监测化疗期间ctDNA浓度的变化可能早期预测化疗疗效。