Prebojna prospektivna študija: Tehnologija metilacije CTDNA na osnovi PCR odpira novo obdobje nadzora MRD za kolorektalni rak

Pred kratkim je Jama Oncology (če 33.012) objavil pomemben raziskovalni rezultat [1] ekipe prof. Cai Guo-Ring iz bolnišnice za raka na univerzi Fudan in prof. Wang Jinga iz bolnišnice Renji v Šanghajski šoli Univerze za medicino, v sodelovanju s Kunyuan Biolog Metilacija tumorske DNA in stratifikacija tveganja) “. Ta študija je prva večcentrična študija na svetu, ki je uporabila večgensko metilacijsko tehnologijo CTDNA na osnovi PCR za napovedovanje recidivov in spremljanje ponovitve raka v kolorektalnem raku, kar zagotavlja bolj stroškovno učinkovito tehnično pot in rešitev v primerjavi z obstoječimi metodami odkrivanja MRD, ki naj bi močno izboljšala preživetje bolnikov in spremljanje. Študijo so zelo ocenili tudi revija in njeni uredniki, v tej številki pa je bila navedena kot ključni priporočilni dokument, profesor Juan Ruiz-Bañobre iz Španije in profesor Ajay Goel iz ZDA sta bila povabljena, da jo pregleda. Študijo je poročal tudi Genomeweb, vodilni biomedicinski medij v ZDA.

Kolorektalni rak (CRC) je pogost maligni tumor prebavil na Kitajskem. Podatki Mednarodne agencije za raziskave raka (IARC) 2020 kažejo, da 555.000 novih primerov na Kitajskem predstavlja približno 1/3 sveta, stopnja pojavnosti pa skoči na drugo mesto skupnih raka na Kitajskem; 286.000 smrti predstavlja približno 1/3 sveta, ki se uvršča med peto najpogostejše vzrok smrti zaradi raka na Kitajskem. Peti vzrok smrti na Kitajskem. Omeniti velja, da so med diagnosticiranimi bolniki TNM stopnje I, II, III in IV 18,6%, 42,5%, 30,7% in 8,2%. Več kot 80% bolnikov je v srednji in pozni fazi, 44% pa jih ima sočasne ali heterohronske oddaljene metastaze v jetra in pljuča, ki resno vplivajo na obdobje preživetja, ogrožajo zdravje naših prebivalcev in povzročajo veliko socialno in gospodarsko breme. Glede na statistiko Nacionalnega centra za rak je povprečno letno povečanje stroškov zdravljenja raka debelega črevesa in danke na Kitajskem približno 6,9% do 9,2%, izdatki za osebno zdravje bolnikov v enem letu po diagnozi pa lahko zavzemajo 60% družinskega dohodka. Bolniki z rakom trpijo zaradi bolezni in tudi pod velikim gospodarskim pritiskom [2].
Devetdeset odstotkov lezij kolorektalnega raka je mogoče odstraniti kirurško, prej pa je odkrit tumor, višja je petletna stopnja preživetja po radikalni kirurški resekciji, vendar je skupna stopnja ponovitve po radikalni resekciji še vedno približno 30%. Petletna stopnja preživetja raka debelega črevesa in danke pri kitajski populaciji znaša 90,1%, 72,6%, 53,8% in 10,4% za stopnje I, II, III in IV.
Minimalna preostala bolezen (MRD) je glavni vzrok ponovitve tumorja po radikalnem zdravljenju. V zadnjih letih je tehnologija odkrivanja MRD za trdne tumorje hitro napredovala, več opazovalnih in intervencijskih študij v težki kategoriji pa potrdi, da lahko pooperativni status MRD kaže na tveganje pooperativnega ponovitve raka debelega črevesa in danke. Testiranje ctDNA ima prednosti, da je neinvazivna, preprosta, hitra, z visoko dostopnostjo vzorcev in premagovanje heterogenosti tumorja.
Ameriške smernice NCCN za rak debelega črevesa in kitajske smernice CSCO za kolorektalni rak navajajo, da lahko za določanje tveganja za pooperativno recidivo in izbiro adjuvantne kemoterapije pri raku debelega črevesa testiranje ctDNA zagotavlja prognostične in napovedne informacije za pomoč pri odločitvah o adjuvantnem zdravljenju za bolnike z rakom debelega črevesa II ali II. Vendar se večina obstoječih študij osredotoča na mutacije ctDNA, ki temeljijo na tehnologiji sekvenciranja z visoko prepustnostjo (NGS), ki ima zapleten proces, dolg čas svinca in visoke stroške [3], z rahlim pomanjkanjem splošnosti in nizko razširjenost pri bolnikih z rakom.
V primeru bolnikov s kolorektalnim rakom stopnje III so dinamično spremljanje CTDNA na osnovi NGS do 10.000 dolarjev za en obisk in zahteva čakalno dobo do dva tedna. S testom večgene metilacije v tej študiji, Coloroiq®, lahko bolniki dinamično spremljanje ctDNA pri desetini stroški in dobijo poročilo v samo dveh dneh.
Glede na 560.000 novih primerov raka kolorektalnega raka na Kitajskem vsako leto imajo klinični bolniki predvsem kolorektalni rak stopnje II-III (delež je približno 70%) bolj nujno povpraševanje po dinamičnem spremljanju, nato pa tržno velikost MRD dinamičnega spremljanja raka kolorektala vsako leto doseže milijone ljudi.
Vidimo, da imajo rezultati raziskav pomemben znanstveni in praktični pomen. Z obsežnimi perspektivnimi kliničnimi študijami je potrdil, da se lahko za napovedovanje recidivov raka in spremljanje ponovitve raka na osnovi PCR na osnovi krvne CTDNA uporabi večgensko metilacijsko tehnologijo v krvi in ​​z občutljivostjo, pravočasnostjo in stroškovno učinkovitostjo, ki bolje omogoča natančno medicino, da koristi več bolnikom z rakom. Študija temelji na ColonAIQ®, testu metilacije z več geni za kolorektalni rak, ki ga je razvil Kuny, katerega klinična vrednost uporabe pri zgodnjem presejanju in diagnozi je bila potrjena s centralno klinično študijo.
Gastroenterologija (if33.88), najvišja mednarodna revija na področju prebavil leta 2021, je poročala o večcentričnih raziskavah rezultatov bolnišnice Zhongshan na univerzi Fudan, bolnišnice za raka na univerzi Fudan in drugih avtoritativnih medicinskih ustanov v konjunciji s Knyan Biological, ki je potrdila odlično predstavo Coloraiq® Change® Raziskal IT raziskuje tudi potencialno uporabo pri spremljanju prognoze raka debelega črevesa in danke.

Za nadaljnjo potrditev klinične uporabe metilacije ctDNA pri stratifikaciji tveganja, vodenju odločitev o zdravljenju in zgodnjem spremljanju ponovitve pri kolorektalnem raku faze I-III je raziskovalna skupina vključevala 299 bolnikov s kolorektalnim rakom stopnje I-III, ki so v enem tednu pred operacijo (tri mesece v enem tednu podprli radikalno operacijo in zbrali vzorce krvi v enem tednu, in v enem tednu.
Najprej je bilo ugotovljeno, da lahko testiranje ctDNA napoveduje tveganje za ponovitev pri bolnikih s kolorektalnim rakom zgodaj, tako predoperativno kot zgodaj pooperativno. Predoperativni bolniki, pozitivni na CTDNA, so imeli večjo verjetnost pooperativnega ponovitve kot predoperativni bolniki z negativnimi CTDNA (22,0%> 4,7%). Zgodnje pooperativno testiranje ctDNA je še vedno napovedovalo tveganje za ponovitev: en mesec po radikalni resekciji so se bolniki, pozitivni na CTDNA, 17,5-krat večja verjetnost, da se bodo ponavljali kot negativni bolniki; Skupina je tudi ugotovila, da kombinirano testiranje CTDNA in CEA nekoliko izboljšajo zmogljivost pri odkrivanju ponovitve (AUC = 0,849), vendar razlika ni bila pomembna v primerjavi s testiranjem CTDNA (AUC = 0,839), ki ni bila pomembna v primerjavi s samo ctDNA (AUC = 0,839).
Klinična uprizoritev v kombinaciji s dejavniki tveganja je trenutno glavna podlaga za stratifikacijo tveganja bolnikov z rakom, v trenutni paradigmi pa se veliko število bolnikov še vedno ponavlja [4], zato je nujno potrebno boljšo orodja za stratifikacijo kot prekomerno zdravljenje in premajhno zdravljenje na kliniki. Na podlagi tega je skupina s kolorektalnim rakom stopnje III razvrstila v različne podskupine na podlagi ocene tveganja za klinično ponovitev (visoko tveganje (T4/ N2) in nizko tveganje (T1-3N1)) in adjuvantno obdobje zdravljenja (3/6 mesecev). Analiza je pokazala, da so imeli bolniki v podskupini z visokim tveganjem pri bolnikih, pozitivnih na CTDNA, nižjo stopnjo recidiva, če so prejeli šest mesecev adjuvantne terapije; V podskupini z nizkim tveganjem pri bolnikih, pozitivnih na CTDNA, ni bilo pomembne razlike med ciklom adjuvantnega zdravljenja in rezultati bolnikov; Medtem ko so imeli bolniki, ki so negativni CTDNA, imeli bistveno boljšo prognozo kot bolniki, pozitivni na CTDNA, in daljše obdobje brez ponovitve (RFS); Stopnja I in nizko tvegano faza II kolorektalni rak Vsi bolniki z negativnimi ctDNA niso imeli ponovitve v dveh letih; Zato se pričakuje, da bo integracija ctDNA s kliničnimi značilnostmi še dodatno optimizirala stratifikacijo tveganja in bolje napovedala ponovitev.

Slika 1. Analiza plazme ctDNA pri POM1 za zgodnje odkrivanje ponovitve raka debelega črevesa in danke
Nadaljnji rezultati dinamičnega testiranja CTDNA so pokazali, da je bilo tveganje za ponovitev bistveno večje pri bolnikih s pozitivnim dinamičnim testiranjem CTDNA kot pri bolnikih z negativno CTDNA med fazo spremljanja ponovitve bolezni po dokončnem zdravljenju (po radikalni operaciji + adjuvantni terapiji) (slika 3ACD) in da CTDNA lahko kaže na 20 mesecev, kot je bila slika (slika 3B), in sicer na 20 mesecev (slika 3B), ki kažejo na 20 mesecev, kot je bila slika 3B) intervencija.

Slika 2. Analiza ctDNA, ki temelji na vzdolžni kohorti za odkrivanje ponovitve raka debelega črevesa in danke

„Veliko število študij translacijske medicine pri raku kolorektalnega raka vodi disciplino, zlasti MRD testiranje na osnovi CTDNA kaže na velik potencial za izboljšanje pooperativnega obvladovanja bolnikov z rakom debelega črevesa in danke z omogočanjem stratifikacije tveganja ponovitve, vodenja odločitev o zdravljenju in zgodnje spremljanje ponovitve.

Prednost izbire metilacije DNA kot novega markerja MRD pred odkrivanjem mutacije je, da ne potrebuje pregleda celotnega genoma, ki sekvenciranje tumorskih tkiv neposredno uporablja za testiranje krvi in ​​se izogne ​​lažno pozitivnim rezultatom zaradi odkrivanja somatskih mutacij, ki izvirajo iz normalnih tkiv, benignih bolezni in klonalne hematopoeze.
Ta študija in druge povezane študije potrjujejo, da je MRD testiranje, ki temelji na CTDNA, najpomembnejši neodvisen dejavnik tveganja za ponovitev kolorektalnega raka stopnje I-III in se lahko uporabi za pomoč pri vodenju odločitev o zdravljenju, vključno z "eskalacijo" in "znižanje" adjuvantne terapije MRD, ki je najpomembnejši neodvisni dejavnik tveganja po operaciji za rak I-III.
Polje MRD se hitro razvija s številnimi inovativnimi, zelo občutljivimi in specifičnimi testi, ki temeljijo na epigenetiki (metilacija DNA in fragmentira) in genomike (ultra globoko ciljno sekvenciranje ali celotno sekvenciranje genoma). Pričakujemo, da Coloroiq® še naprej organizira obsežne klinične študije in lahko postane nov pokazatelj testiranja MRD, ki združuje dostopnost, visoko zmogljivost in cenovno dostopnost in ga je mogoče široko uporabiti v rutinski klinični praksi. "
Reference
[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. Zgodnje odkrivanje molekularne rezidualne bolezni in stratifikacije tveganja za rak od stopnje I do II, ki je obkroženo metilacijo cirkulacijskega tumorja. Jama oncol. 2023, 20. april.
[2] „Breme bolezni kolorektalnega raka pri kitajski populaciji: se je v zadnjih letih spremenilo? , Kitajski časopis za epidemiologijo, vol. 41, št. 10, oktober 2020.
[3] Tarazona N, Gimeno-Valiente F, Gambardella V et al. Ciljno zaporedje naslednje generacije DNK kroženja tumorja za sledenje minimalne preostale bolezni pri lokaliziranem raku debelega črevesa. Ann Oncol. 1. november 2019; 30 (11): 1804-1812.
[4] Taieb J, André T, Auclin E. Rafiniranje adjuvantne terapije za ne-metastatski rak debelega črevesa, nove standarde in perspektive. Rak Zdravljenje Rev. 2019; 75: 1-11.