Πρωτοποριακή προοπτική μελέτη: Η τεχνολογία μεθυλίωσης ctDNA αίματος που βασίζεται σε PCR ανοίγει μια νέα εποχή παρακολούθησης MRD για τον καρκίνο του παχέος εντέρου

Πρόσφατα, η JAMA Oncology (IF 33.012) δημοσίευσε ένα σημαντικό ερευνητικό αποτέλεσμα [1] από την ομάδα του καθηγητή Cai Guo-ring από το Cancer Hospital του Πανεπιστημίου Fudan και του Prof. Wang Jing από το Renji Hospital of Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, στο συνεργασία με την KUNYUAN BIOLOGY: «Early Detection of Molecular Residual Disease and Διαστρωμάτωση κινδύνου για τον καρκίνο του παχέος εντέρου σταδίου Ι έως ΙΙΙ μέσω μεθυλίωσης του DNA του κυκλοφορούντος όγκου και διαστρωμάτωσης κινδύνου)». Αυτή η μελέτη είναι η πρώτη πολυκεντρική μελέτη στον κόσμο που εφαρμόζει τεχνολογία πολυγονιδιακής μεθυλίωσης ctDNA αίματος με βάση την PCR για την πρόβλεψη υποτροπής του καρκίνου του παχέος εντέρου και την παρακολούθηση της υποτροπής, παρέχοντας μια πιο οικονομική τεχνική οδό και λύση σε σύγκριση με τις υπάρχουσες μεθόδους τεχνολογίας ανίχνευσης MRD, η οποία αναμένεται να βελτιώσει σημαντικά την κλινική χρήση της πρόβλεψης και παρακολούθησης της υποτροπής του καρκίνου του παχέος εντέρου και να βελτιώσει σημαντικά την επιβίωση και την ποιότητα ζωής των ασθενών. Η μελέτη αξιολογήθηκε επίσης ιδιαίτερα από το περιοδικό και τους εκδότες του και συμπεριλήφθηκε ως βασικό συστατικό έγγραφο σε αυτό το τεύχος, και ο καθηγητής Juan Ruiz-Bañobre από την Ισπανία και ο καθηγητής Ajay Goel από τις Ηνωμένες Πολιτείες κλήθηκαν να την αναθεωρήσουν. Η μελέτη αναφέρθηκε επίσης από το GenomeWeb, ένα κορυφαίο βιοϊατρικό μέσο στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Ο καρκίνος του παχέος εντέρου (CRC) είναι ένας κοινός κακοήθης όγκος του γαστρεντερικού σωλήνα στην Κίνα. Τα στοιχεία του Διεθνούς Οργανισμού Έρευνας για τον Καρκίνο (IARC) του 2020 δείχνουν ότι 555.000 νέες περιπτώσεις στην Κίνα αντιπροσωπεύουν περίπου το 1/3 του κόσμου, με το ποσοστό επίπτωσης να πηδά στη δεύτερη θέση των κοινών καρκίνων στην Κίνα. 286.000 θάνατοι αντιπροσωπεύουν περίπου το 1/3 του κόσμου, κατατάσσοντας την πέμπτη πιο κοινή αιτία θανάτων από καρκίνο στην Κίνα. Η πέμπτη αιτία θανάτου στην Κίνα. Αξίζει να σημειωθεί ότι μεταξύ των διαγνωσμένων ασθενών, τα στάδια I, II, III και IV TNM είναι 18,6%, 42,5%, 30,7% και 8,2% αντίστοιχα. Πάνω από το 80% των ασθενών βρίσκονται στο μεσαίο και όψιμο στάδιο και το 44% από αυτούς έχουν ταυτόχρονες ή ετερόχρονες απομακρυσμένες μεταστάσεις σε ήπαρ και πνεύμονα, που επηρεάζουν σοβαρά την περίοδο επιβίωσης, θέτουν σε κίνδυνο την υγεία των κατοίκων μας και προκαλούν βαριές κοινωνικές και οικονομικές βάρος. Σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία του Εθνικού Κέντρου Καρκίνου, η μέση ετήσια αύξηση στο κόστος της θεραπείας του καρκίνου του παχέος εντέρου στην Κίνα είναι περίπου 6,9% έως 9,2% και οι προσωπικές δαπάνες υγείας των ασθενών εντός ενός έτους από τη διάγνωση μπορούν να λάβουν το 60% του οικογενειακό εισόδημα. Οι καρκινοπαθείς υποφέρουν από τη νόσο και επίσης υπό μεγάλη οικονομική πίεση [2].
Το ενενήντα τοις εκατό των βλαβών του καρκίνου του παχέος εντέρου μπορούν να αφαιρεθούν χειρουργικά και όσο νωρίτερα ανιχνευτεί ο όγκος, τόσο υψηλότερο είναι το ποσοστό πενταετούς επιβίωσης μετά από ριζική χειρουργική εκτομή, αλλά το συνολικό ποσοστό υποτροπής μετά από ριζική εκτομή εξακολουθεί να είναι περίπου 30%. Τα ποσοστά πενταετούς επιβίωσης του καρκίνου του παχέος εντέρου στον κινεζικό πληθυσμό είναι 90,1%, 72,6%, 53,8% και 10,4% για τα στάδια I, II, III και IV, αντίστοιχα.
Η ελάχιστη υπολειμματική νόσος (MRD) είναι μια κύρια αιτία υποτροπής του όγκου μετά από ριζική θεραπεία. Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία ανίχνευσης MRD για συμπαγείς όγκους έχει προχωρήσει γρήγορα και αρκετές βαρέων βαρών παρατηρητικών και παρεμβατικών μελετών επιβεβαίωσαν ότι η μετεγχειρητική κατάσταση MRD μπορεί να υποδεικνύει τον κίνδυνο μετεγχειρητικής υποτροπής του καρκίνου του παχέος εντέρου. Η εξέταση ctDNA έχει τα πλεονεκτήματα ότι είναι μη επεμβατική, απλή, γρήγορη, με υψηλή προσβασιμότητα στο δείγμα και υπερνίκηση της ετερογένειας του όγκου.
Οι κατευθυντήριες γραμμές NCCN των ΗΠΑ για τον καρκίνο του παχέος εντέρου και οι κινεζικές κατευθυντήριες γραμμές CSCO για τον καρκίνο του παχέος εντέρου αναφέρουν ότι για τον προσδιορισμό του κινδύνου μετεγχειρητικής υποτροπής και την επιλογή επικουρικής χημειοθεραπείας στον καρκίνο του παχέος εντέρου, η εξέταση ctDNA μπορεί να παρέχει προγνωστικές και προγνωστικές πληροφορίες για να βοηθήσει στις αποφάσεις επικουρικής θεραπείας για ασθενείς με στάδιο ΙΙ ή καρκίνου του παχέος εντέρου III. Ωστόσο, οι περισσότερες υπάρχουσες μελέτες επικεντρώνονται σε μεταλλάξεις ctDNA που βασίζονται στην τεχνολογία αλληλουχίας υψηλής απόδοσης (NGS), η οποία έχει πολύπλοκη διαδικασία, μεγάλο χρόνο παράδοσης και υψηλό κόστος [3], με ελαφρά έλλειψη γενίκευσης και χαμηλό επιπολασμό στους καρκινοπαθείς.
Στην περίπτωση ασθενών με καρκίνο του παχέος εντέρου σταδίου ΙΙΙ, η δυναμική παρακολούθηση ctDNA με βάση το NGS κοστίζει έως και 10.000 $ για μία μόνο επίσκεψη και απαιτεί περίοδο αναμονής έως δύο εβδομάδες. Με τη δοκιμή πολυγονιδιακής μεθυλίωσης σε αυτή τη μελέτη, ColonAiQ®, οι ασθενείς μπορούν να έχουν δυναμική παρακολούθηση ctDNA με το ένα δέκατο του κόστους και να λάβουν μια αναφορά σε μόλις δύο ημέρες.
Σύμφωνα με τις 560.000 νέες περιπτώσεις καρκίνου του παχέος εντέρου στην Κίνα κάθε χρόνο, οι κλινικοί ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου σταδίου ΙΙ-ΙΙΙ (το ποσοστό είναι περίπου 70%) έχουν πιο επείγουσα ζήτηση για δυναμική παρακολούθηση, σε σύγκριση με το μέγεθος της αγοράς της δυναμικής παρακολούθησης MRD Ο καρκίνος του παχέος εντέρου φτάνει σε εκατομμύρια ανθρώπους κάθε χρόνο.
Μπορεί να φανεί ότι τα αποτελέσματα της έρευνας έχουν σημαντική επιστημονική και πρακτική σημασία. Μέσω προοπτικών κλινικών μελετών μεγάλης κλίμακας, επιβεβαίωσε ότι η τεχνολογία πολυγονιδιακής μεθυλίωσης ctDNA αίματος με βάση την PCR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη υποτροπής του καρκίνου του παχέος εντέρου και την παρακολούθηση υποτροπής τόσο με ευαισθησία, έγκαιρη και οικονομική απόδοση, επιτρέποντας καλύτερα την ακριβή ιατρική να ωφελήσει περισσότερους καρκινοπαθείς . Η μελέτη βασίζεται στο ColonAiQ®, ένα τεστ μεθυλίωσης πολλαπλών γονιδίων για τον καρκίνο του παχέος εντέρου που αναπτύχθηκε από την KUNY, του οποίου η αξία κλινικής εφαρμογής στον έγκαιρο έλεγχο και τη διάγνωση έχει επιβεβαιωθεί από μια κεντρική κλινική μελέτη.
Το Gastroenterology (IF33.88), το κορυφαίο διεθνές περιοδικό στον τομέα των γαστρεντερικών παθήσεων το 2021, ανέφερε τα πολυκεντρικά ερευνητικά αποτελέσματα του Zhongshan Hospital of Fudan University, Cancer Hospital of Fudan University και άλλων έγκυρων ιατρικών ιδρυμάτων σε συνδυασμό με το KUNYAN Biological, τα οποία επιβεβαίωσαν την εξαιρετική απόδοση του ColonAiQ® ChangAiQ® στον έγκαιρο έλεγχο και την έγκαιρη διάγνωση του παχέος εντέρου καρκίνος, και αρχικά διερεύνησε το Διερευνά επίσης τη πιθανή εφαρμογή στην παρακολούθηση της πρόγνωσης του καρκίνου του παχέος εντέρου.

Για την περαιτέρω επικύρωση της κλινικής εφαρμογής της μεθυλίωσης του ctDNA στη διαστρωμάτωση κινδύνου, καθοδηγώντας τις αποφάσεις θεραπείας και την έγκαιρη παρακολούθηση της υποτροπής στο στάδιο Ι-ΙΙΙ καρκίνου του παχέος εντέρου, η ερευνητική ομάδα συμπεριέλαβε 299 ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου σταδίου Ι-ΙΙΙ που υποβλήθηκαν σε ριζική χειρουργική επέμβαση και συνέλεξαν δείγματα αίματος σε κάθε σημείο παρακολούθησης (με διαφορά τριών μηνών) εντός μιας εβδομάδας πριν από τη χειρουργική επέμβαση, ένα μήνα μετά την επέμβαση και σε μετεγχειρητική επικουρική θεραπεία για δυναμικό αίμα Έλεγχος ctDNA.
Πρώτον, διαπιστώθηκε ότι η εξέταση ctDNA θα μπορούσε να προβλέψει τον κίνδυνο υποτροπής σε ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου νωρίς, τόσο προεγχειρητικά όσο και πρώιμα μετεγχειρητικά. Οι προεγχειρητικοί ασθενείς με θετικούς ctDNA είχαν μεγαλύτερη πιθανότητα μετεγχειρητικής υποτροπής από τους προεγχειρητικούς ασθενείς με αρνητικούς ctDNA (22,0% > 4,7%). Η πρώιμη μετεγχειρητική εξέταση ctDNA προέβλεπε ακόμη τον κίνδυνο υποτροπής: ένα μήνα μετά τη ριζική εκτομή, οι θετικοί σε ctDNA ασθενείς είχαν 17,5 φορές περισσότερες πιθανότητες να υποτροπιάσουν από τους αρνητικούς ασθενείς. Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι η συνδυασμένη δοκιμή ctDNA και CEA βελτίωσε ελαφρώς την απόδοση στην ανίχνευση υποτροπής (AUC=0,849), αλλά η διαφορά δεν ήταν σημαντική σε σύγκριση με τη δοκιμή ctDNA (AUC=0,839) μόνο. ​​Η διαφορά δεν ήταν σημαντική σε σύγκριση με το ctDNA μόνο (AUC= 0,839).
Η κλινική σταδιοποίηση σε συνδυασμό με τους παράγοντες κινδύνου είναι επί του παρόντος η κύρια βάση για τη διαστρωμάτωση κινδύνου των καρκινοπαθών, και στο σημερινό παράδειγμα, ένας μεγάλος αριθμός ασθενών εξακολουθούν να υποτροπιάζουν [4] και υπάρχει επείγουσα ανάγκη για καλύτερα εργαλεία διαστρωμάτωσης, όπως η υπερβολική θεραπεία και στην κλινική συνυπάρχουν υποθεραπείες. Με βάση αυτό, η ομάδα ταξινόμησε τους ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου σταδίου ΙΙΙ σε διαφορετικές υποομάδες με βάση την κλινική εκτίμηση κινδύνου υποτροπής (υψηλού κινδύνου (T4/N2) και χαμηλού κινδύνου (T1-3N1)) και την περίοδο επικουρικής θεραπείας (3/6 μήνες). Η ανάλυση διαπίστωσε ότι οι ασθενείς στην υποομάδα υψηλού κινδύνου των θετικών σε ctDNA ασθενών είχαν χαμηλότερο ποσοστό υποτροπής εάν λάμβαναν έξι μήνες επικουρικής θεραπείας. Στην υποομάδα χαμηλού κινδύνου των θετικών σε ctDNA ασθενών, δεν υπήρχε σημαντική διαφορά μεταξύ του κύκλου της επικουρικής θεραπείας και των αποτελεσμάτων των ασθενών. ενώ οι ασθενείς με αρνητικό ctDNA είχαν σημαντικά καλύτερη πρόγνωση από τους θετικούς σε ctDNA ασθενείς και μεγαλύτερη μετεγχειρητική περίοδο χωρίς υποτροπή (RFS). Καρκίνος του παχέος εντέρου σταδίου Ι και σταδίου ΙΙ χαμηλού κινδύνου Όλοι οι ασθενείς με αρνητικό ctDNA δεν είχαν υποτροπή εντός δύο ετών. Ως εκ τούτου, η ενσωμάτωση του ctDNA με τα κλινικά χαρακτηριστικά αναμένεται να βελτιστοποιήσει περαιτέρω τη διαστρωμάτωση του κινδύνου και να προβλέψει καλύτερα την υποτροπή.

Εικόνα 1. Ανάλυση ctDNA πλάσματος στο POM1 για έγκαιρη ανίχνευση υποτροπής καρκίνου του παχέος εντέρου
Περαιτέρω αποτελέσματα της δυναμικής δοκιμής ctDNA έδειξαν ότι ο κίνδυνος υποτροπής ήταν σημαντικά υψηλότερος σε ασθενείς με θετική δυναμική δοκιμή ctDNA από ότι σε ασθενείς με αρνητικό ctDNA κατά τη φάση παρακολούθησης της υποτροπής της νόσου μετά την οριστική θεραπεία (μετά από ριζική χειρουργική επέμβαση + επικουρική θεραπεία) (Εικόνα 3ACD). και ότι το ctDNA μπορεί να υποδεικνύει υποτροπή του όγκου έως και 20 μήνες νωρίτερα από την απεικόνιση (Εικόνα 3Β), προσφέροντας τη δυνατότητα έγκαιρης ανίχνευσης υποτροπής της νόσου και έγκαιρης παρέμβασης.

Εικόνα 2. Ανάλυση ctDNA με βάση τη διαμήκη κοόρτη για την ανίχνευση υποτροπής του καρκίνου του παχέος εντέρου

«Ένας μεγάλος αριθμός μελετών μεταγραφικής ιατρικής στον καρκίνο του παχέος εντέρου οδηγεί τον κλάδο, ειδικά η δοκιμή MRD με βάση το ctDNA καταδεικνύει μεγάλες δυνατότητες βελτίωσης της μετεγχειρητικής διαχείρισης ασθενών με καρκίνο του παχέος εντέρου, επιτρέποντας τη διαστρωμάτωση του κινδύνου υποτροπής, καθοδηγώντας τις αποφάσεις θεραπείας και την έγκαιρη παρακολούθηση της υποτροπής.

Το πλεονέκτημα της επιλογής της μεθυλίωσης DNA ως νέου δείκτη MRD έναντι της ανίχνευσης μεταλλάξεων είναι ότι δεν απαιτεί έλεγχο αλληλουχίας ολόκληρου του γονιδιώματος των ιστών όγκου, χρησιμοποιείται απευθείας για αιματολογικές εξετάσεις και αποφεύγει τα ψευδώς θετικά αποτελέσματα λόγω ανίχνευσης σωματικών μεταλλάξεων που προέρχονται από φυσιολογικά ιστούς, καλοήθεις παθήσεις και κλωνική αιμοποίηση.
Αυτή η μελέτη και άλλες σχετικές μελέτες επιβεβαιώνουν ότι η εξέταση MRD με βάση το ctDNA είναι ο πιο σημαντικός ανεξάρτητος παράγοντας κινδύνου για υποτροπή του σταδίου Ι-ΙΙΙ καρκίνου του παχέος εντέρου και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει στη λήψη αποφάσεων θεραπείας, συμπεριλαμβανομένης της «κλιμάκωσης» και της «υποβάθμισης» της επικουρικής θεραπείας Η MRD είναι ο πιο σημαντικός ανεξάρτητος παράγοντας κινδύνου για υποτροπή μετά από χειρουργική επέμβαση για καρκίνο του παχέος εντέρου σταδίου Ι-ΙΙΙ.
Το πεδίο της MRD εξελίσσεται ταχέως με μια σειρά από καινοτόμους, εξαιρετικά ευαίσθητους και ειδικούς προσδιορισμούς που βασίζονται στην επιγενετική (μεθυλίωση DNA και θραυσματωμική) και τη γονιδιωματική (υπερβαθιά στοχευμένη αλληλουχία ή αλληλουχία ολόκληρου του γονιδιώματος). Αναμένουμε ότι το ColonAiQ® θα συνεχίσει να οργανώνει κλινικές μελέτες μεγάλης κλίμακας και μπορεί να γίνει ένας νέος δείκτης δοκιμών MRD που συνδυάζει προσβασιμότητα, υψηλή απόδοση και προσιτή τιμή και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως στην καθημερινή κλινική πρακτική».
Αναφορές
[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. Έγκαιρη ανίχνευση Μοριακής υπολειμματικής νόσου και διαστρωμάτωσης κινδύνου για τον καρκίνο του παχέος εντέρου σταδίου Ι έως ΙΙΙ μέσω μεθυλίωσης DNA του κυκλοφορούντος όγκου. JAMA Oncol. 20 Απριλίου 2023.
[2] «Το βάρος της νόσου του καρκίνου του παχέος εντέρου στον κινεζικό πληθυσμό: έχει αλλάξει τα τελευταία χρόνια; , Chinese Journal of Epidemiology, Vol. 41, Νο. 10, Οκτώβριος 2020.
[3] Tarazona N, Gimeno-Valiente F, Gambardella V, et al. Στοχευμένη αλληλουχία επόμενης γενιάς του κυκλοφορούντος όγκου DNA για την παρακολούθηση ελάχιστης υπολειπόμενης νόσου σε εντοπισμένο καρκίνο του παχέος εντέρου. Ann Oncol. 1 Νοεμβρίου 2019, 30 (11): 1804-1812.
[4] Taieb J, André T, Auclin E. Refining adjuvant therapy για μη μεταστατικό καρκίνο του παχέος εντέρου, νέα πρότυπα και προοπτικές. Cancer Treat Rev. 2019; 75:1-11.