Byltingarkennd framsýn rannsókn: PCR-byggð blóð-ctDNA metýleringartækni opnar nýja tíma í MRD eftirliti með ristilkrabbameini

Nýlega birti JAMA Oncology (IF 33.012) mikilvæga rannsóknarniðurstöðu [1] eftir teymi prófessors Cai Guo-ring frá krabbameinssjúkrahúsi Fudan-háskóla og prófessors Wang Jing frá Renji-sjúkrahúsi læknadeildar Shanghai Jiao Tong-háskóla, í samstarfi við KUNYUAN BIOLOGY: „Snemmbúin greining á sameindaleifum sjúkdóma og áhættumat fyrir ristilkrabbamein á stigi I til III með DNA-metýleringu í blóðrásaræxlum og áhættumatýleringu“. Þessi rannsókn er fyrsta fjölsetra rannsóknin í heiminum sem notar PCR-byggða ctDNA fjölgena metýleringartækni í blóði til að spá fyrir um endurkomu krabbameins í ristli og endaþarmi og fylgjast með endurkomu, sem veitir hagkvæmari tæknilega leið og lausn samanborið við núverandi MRD greiningartækni, sem búist er við að muni bæta klíníska notkun spár og eftirlits með endurkomu krabbameins í ristli og endaþarmi til muna og bæta verulega lifun og lífsgæði sjúklinga. Rannsóknin hlaut einnig mikla umsögn tímaritsins og ritstjóra þess og var skráð sem lykilráðleggingargrein í þessu tölublaði og prófessor Juan Ruiz-Bañobre frá Spáni og prófessor Ajay Goel frá Bandaríkjunum voru boðnir til að fjalla um hana. Rannsóknin var einnig birt á GenomeWeb, leiðandi líflæknisfræðilegum miðli í Bandaríkjunum.

Ristil- og endaþarmskrabbamein er algengt illkynja æxli í meltingarvegi í Kína. Gögn frá Alþjóðakrabbameinsrannsóknastofnuninni (IARC) frá árinu 2020 sýna að 555.000 ný tilfelli í Kína eru um þriðjungur allra krabbameina í heiminum, og tíðnin er í öðru sæti yfir algengustu krabbamein í Kína. 286.000 dauðsföll eru um þriðjungur allra krabbameina í heiminum, sem er fimmta algengasta orsök krabbameinsdauðsfalla í Kína. Fimmta dánarorsökin í Kína. Það er athyglisvert að meðal þeirra sjúklinga sem greinast með krabbameinið eru 18,6%, 42,5%, 30,7% og 8,2% á stigum TNM. Meira en 80% sjúklinganna eru á mið- og síðari stigum og 44% þeirra eru með fjarmeinvörp í lifur og lungum samtímis eða með ólíkar langtímaútbreiðslur, sem hafa alvarleg áhrif á lifunartíma, stofna heilsu íbúa okkar í hættu og valda mikilli félagslegri og efnahagslegri byrði. Samkvæmt tölfræði frá Krabbameinsmiðstöðinni í Kína er meðalárleg hækkun kostnaðar við meðferð við ristilkrabbameini í Kína um 6,9% til 9,2% og persónulegir heilbrigðiskostnaður sjúklinga innan eins árs frá greiningu getur numið allt að 60% af fjölskyldutekjum. Krabbameinssjúklingar þjást af sjúkdómnum og eru einnig undir miklum fjárhagslegum þrýstingi [2].
Níutíu prósent af krabbameinsæxlum í ristli og endaþarmi er hægt að fjarlægja með skurðaðgerð og því fyrr sem æxlið greinist, því hærri er fimm ára lifunartíðni eftir róttæka skurðaðgerð, en heildartíðni endurkomu eftir róttæka skurðaðgerð er samt um 30%. Fimm ára lifunartíðni krabbameins í ristli og endaþarmi hjá kínverskum íbúum er 90,1%, 72,6%, 53,8% og 10,4% fyrir stig I, II, III og IV, talið í sömu röð.
Lágmarks leifar sjúkdóms (e. Minimal residual disease (MRD)) er helsta orsök endurkomu æxla eftir róttæka meðferð. Á undanförnum árum hefur tækni til að greina MRD í föstum æxlum þróast hratt og nokkrar þungar athugunar- og íhlutunarrannsóknir hafa staðfest að MRD-staða eftir aðgerð getur bent til hættu á endurkomu ristilkrabbameins. ctDNA próf hafa þá kosti að vera ekki ífarandi, einföld, hraðvirk, með mikilli aðgengi að sýnum og vinna bug á ólíkleika æxla.
Leiðbeiningar bandarísku NCCN um ristilkrabbamein og kínversku CSCO um ristilkrabbamein kveða báðar á um að til að ákvarða áhættu á endurkomu sjúkdómsins eftir aðgerð og velja viðbótarmeðferð við ristilkrabbameini geti ctDNA próf veitt upplýsingar um horfur og forspár til að aðstoða við ákvarðanir um viðbótarmeðferð fyrir sjúklinga með ristilkrabbamein á stigi II eða III. Hins vegar einbeita flestar núverandi rannsóknir sér að stökkbreytingum á ctDNA byggðum á háafköstum raðgreiningartækni (NGS), sem hefur flókið ferli, langan afhendingartíma og mikinn kostnað [3], með lítilsháttar skorti á alhæfingarhæfni og lága tíðni meðal krabbameinssjúklinga.
Þegar um er að ræða sjúklinga með ristilkrabbamein á III. stigi kostar virkt ctDNA-eftirlit með NGS allt að 10.000 Bandaríkjadölum fyrir eina heimsókn og krefst allt að tveggja vikna biðtíma. Með fjölgena metýleringarprófinu í þessari rannsókn, ColonAiQ®, geta sjúklingar fengið virkt ctDNA-eftirlit fyrir tíunda hluta af kostnaðinum og fengið skýrslu á aðeins tveimur dögum.
Samkvæmt 560.000 nýjum tilfellum af ristilkrabbameini í Kína á hverju ári, hafa sjúklingar, aðallega með stig II-III krabbamein í ristli og endaþarmi (hlutfallið er um 70%), meiri eftirspurn eftir virku eftirliti, en markaðsstærð MRD virkrar eftirlits með ristilkrabbameini nær til milljóna manna á hverju ári.
Niðurstöður rannsóknarinnar hafa mikilvæga vísindalega og hagnýta þýðingu. Með stórum, framsýnum klínískum rannsóknum hefur verið staðfest að PCR-byggð ctDNA fjölgena metýleringartækni í blóði getur verið notuð til að spá fyrir um endurkomu krabbameins í ristli og endaþarmi og fylgjast með endurkomu, bæði með næmni, tímanleika og hagkvæmni, sem gerir nákvæmnislæknisfræði kleift að gagnast fleiri krabbameinssjúklingum betur. Rannsóknin byggir á ColonAiQ®, fjölgena metýleringarprófi fyrir krabbamein í ristli og endaþarmi sem þróað var af KUNY, og gildi þess í klínískri notkun við snemmbúna skimun og greiningu hefur verið staðfest með miðlægri klínískri rannsókn.
Tímaritið Gastroenterology (IF33.88), sem er fremsta alþjóðlega tímarit á sviði meltingarfærasjúkdóma árið 2021, birti niðurstöður fjölsetra rannsókna Zhongshan-sjúkrahússins við Fudan-háskóla, krabbameinssjúkrahússins við Fudan-háskóla og annarra virtra læknastofnana í samvinnu við KUNYAN Biological, sem staðfestu framúrskarandi árangur ColonAiQ® ChangAiQ® við snemmbúna skimun og snemmbúna greiningu á ristilkrabbameini og kannaði upphaflega einnig mögulega notkun við eftirlit með horfum ristilkrabbameins.

Til að staðfesta frekar klíníska notkun ctDNA metýleringar við áhættumat, leiðbeiningar um meðferðarákvarðanir og snemmtæka eftirlit með endurkomu sjúkdómsins í ristilkrabbameini á stigi I-III, tóku 299 sjúklingar með ristilkrabbamein á stigi I-III þátt í rannsóknarhópnum sem gengust undir róttæka skurðaðgerð og söfnuðu blóðsýnum á hverjum eftirfylgnitíma (með þriggja mánaða millibili) innan viku fyrir aðgerð, eins mánaðar eftir aðgerð og í viðbótarmeðferð eftir aðgerð fyrir virka ctDNA blóðprófun.
Í fyrsta lagi kom í ljós að ctDNA prófanir gátu spáð fyrir um hættu á endurkomu hjá sjúklingum með ristilkrabbamein snemma, bæði fyrir og snemma eftir aðgerð. Sjúklingar með ctDNA jákvæða meðferð fyrir aðgerð voru líklegri til að fá endurkomu eftir aðgerð en sjúklingar með ctDNA neikvæða meðferð fyrir aðgerð (22,0% > 4,7%). CtDNA prófanir snemma eftir aðgerð spáðu enn fyrir um hættu á endurkomu: mánuði eftir róttæka aðgerð voru sjúklingar með ctDNA jákvæða 17,5 sinnum líklegri til að fá endurkomu en sjúklingar með neikvæða meðferð; teymið komst einnig að því að sameinuð ctDNA og CEA prófanir bættu lítillega frammistöðu í að greina endurkomu (AUC=0,849), en munurinn var ekki marktækur samanborið við ctDNA prófanir (AUC=0,839) eina sér. Munurinn var ekki marktækur samanborið við ctDNA prófanir eina sér (AUC=0,839).
Klínísk stigun ásamt áhættuþáttum er nú aðalgrundvöllur áhættuflokkunar krabbameinssjúklinga og í núverandi viðhorfi fær fjöldi sjúklinga enn endurkomu [4] og brýn þörf er á betri flokkunartækjum þar sem ofmeðferð og vanmeðferð eiga sér stað samhliða í klínískri meðferð. Byggt á þessu flokkaði teymið sjúklinga með ristilkrabbamein á III. stigi í mismunandi undirhópa út frá klínísku mati á endurkomuáhættu (mikil áhætta (T4/N2) og lítil áhætta (T1-3N1)) og viðbótarmeðferðartímabili (3/6 mánuðir). Greiningin leiddi í ljós að sjúklingar í hááhættuhópnum af ctDNA-jákvæðum sjúklingum höfðu lægri endurkomutíðni ef þeir fengu sex mánaða viðbótarmeðferð; í lágáhættuhópnum af ctDNA-jákvæðum sjúklingum var enginn marktækur munur á viðbótarmeðferðarlotunni og útkomu sjúklinga; en ctDNA-neikvæðir sjúklingar höfðu marktækt betri horfur en ctDNA-jákvæðir sjúklingar og lengri endurkomulausan tíma eftir aðgerð (RFS); ristilkrabbamein á I. stigi og II. stigi lítil áhætta. Allir ctDNA-neikvæðir sjúklingar fengu engin endurkomu innan tveggja ára; Því er búist við að samþætting ctDNA við klínísk einkenni muni enn frekar hámarka áhættumat og spá betur fyrir um endurkomu sjúkdómsins.

Mynd 1. Greining á ctDNA í plasma við POM1 til að greina snemma endurkomu krabbameins í ristli og endaþarmi
Frekari niðurstöður úr breytilegri ctDNA prófun sýndu að hætta á endurkomu var marktækt meiri hjá sjúklingum með jákvætt breytilegt ctDNA próf en hjá sjúklingum með neikvætt ctDNA á eftirlitsstigi með endurkomu sjúkdómsins eftir endanlega meðferð (eftir róttæka skurðaðgerð + viðbótarmeðferð) (Mynd 3ACD), og að ctDNA getur bent til endurkomu æxlis allt að 20 mánuðum fyrr en myndgreining (Mynd 3B), sem býður upp á möguleika á snemmbúinni greiningu á endurkomu sjúkdómsins og tímanlegri íhlutun.

Mynd 2. ctDNA greining byggð á langtímahópi til að greina endurkomu krabbameins í ristli og endaþarmi

„Fjölmargar rannsóknir á þýðingarlæknisfræði á krabbameini í ristli og endaþarmi eru leiðandi í þessari grein, sérstaklega MRD-prófanir sem byggja á ctDNA sýna mikla möguleika til að bæta meðferð sjúklinga með krabbamein í ristli og endaþarmi eftir aðgerð með því að gera kleift að greina áhættu á endurkomu, leiðbeina meðferðarákvörðunum og fylgjast snemma með endurkomu.“

Kosturinn við að velja DNA metýleringu sem nýjan MRD marker umfram stökkbreytingagreiningu er að hann krefst ekki skimunar á erfðamengjum í æxlisvef, er notaður beint til blóðprufa og kemur í veg fyrir falskt jákvæðar niðurstöður vegna greiningar á líkamsstökkbreytingum sem eiga uppruna sinn í heilbrigðum vefjum, góðkynja sjúkdómum og klónalegri blóðmyndun.
Þessi rannsókn og aðrar skyldar rannsóknir staðfesta að MRD-próf ​​byggð á ctDNA eru mikilvægasti óháði áhættuþátturinn fyrir endurkomu ristilkrabbameins á stigi I-III og hægt er að nota þau til að leiðbeina meðferðarákvörðunum, þar á meðal „stigvaxandi“ og „niðurfæra“ viðbótarmeðferð. MRD er mikilvægasti óháði áhættuþátturinn fyrir endurkomu eftir aðgerð við ristilkrabbameini á stigi I-III.
Sviðið MRD prófana er í örum þróun með fjölda nýstárlegra, mjög næmra og sértækra prófana sem byggja á erfðafræði (DNA metýleringu og fragmentomics) og erfðafræði (djúp markviss raðgreining eða heildarerfðamengisraðgreining). Við búumst við að ColonAiQ® haldi áfram að skipuleggja stórfelldar klínískar rannsóknir og geti orðið nýr vísir að MRD prófunum sem sameinar aðgengi, mikla afköst og hagkvæmni og hægt er að nota það víða í reglubundinni klínískri starfsemi.
Heimildir
[1] Mo S, Ye L, Wang D, Han L, Zhou S, Wang H, Dai W, Wang Y, Luo W, Wang R, Xu Y, Cai S, Liu R, Wang Z, Cai G. Snemmbúin greining á sameindaleifum sjúkdóms og áhættumat fyrir ristilkrabbamein á stigi I til III með DNA-metýleringu í blóðrásaræxli. JAMA Oncol. 20. apríl 2023.
[2] „Byrði ristilkrabbameins í kínversku þjóðinni: hefur hún breyst á undanförnum árum?“, Chinese Journal of Epidemiology, 41. bindi, 10. nr., október 2020.
[3] Tarazona N, Gimeno-Valiente F, Gambardella V, o.fl. Markviss næstu kynslóðar raðgreining á DNA í blóðrásarkrabbameini til að rekja lágmarks leifar af sjúkdómi í staðbundnu ristilkrabbameini. Ann Oncol. 1. nóvember 2019;30(11):1804-1812.
[4] Taieb J, André T, Auclin E. Að bæta viðbótarmeðferð við ristilkrabbameini án meinvörpa, nýir staðlar og sjónarmið. Cancer Treat Rev. 2019;75:1-11.