Průlomová prospektivní studie: Technologie metylace ctDNA krve založená na PCR otevírá novou éru sledování MRD u kolorektálního karcinomu

Nedávno JAMA Oncology (IF 33.012) zveřejnila důležitý výsledek výzkumu [1] týmu Prof. Cai Guo-ringa z Cancer Hospital of Fudan University a Prof. Wang Jing z Renji Hospital of Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, v spolupráce s KUNYUAN BIOLOGY: „Včasná detekce molekulárního reziduálního onemocnění a stratifikace rizika pro fázi I až III Kolorektální karcinom prostřednictvím methylace DNA cirkulujícího nádoru a stratifikace rizika)“. Tato studie je první multicentrickou studií na světě, která využívá technologii multigenní methylace krevní ctDNA založené na PCR pro predikci recidivy kolorektálního karcinomu a sledování recidivy, která poskytuje nákladově efektivnější technickou cestu a řešení ve srovnání se stávajícími metodami technologie detekce MRD, což se očekává výrazně zlepšit klinické využití predikce a monitorování recidivy kolorektálního karcinomu a významně zlepšit přežití pacientů a kvalitu života. Studie byla také vysoce hodnocena časopisem a jeho redaktory a byla uvedena jako klíčový doporučující dokument v tomto čísle a profesor Juan Ruiz-Bañobre ze Španělska a profesor Ajay Goel ze Spojených států byli pozváni, aby ji přezkoumali. O studii informoval také GenomeWeb, přední biomedicínské médium ve Spojených státech.

Kolorektální karcinom (CRC) je běžný maligní nádor gastrointestinálního traktu v Číně. Údaje Mezinárodní agentury pro výzkum rakoviny (IARC) z roku 2020 ukazují, že 555 000 nových případů v Číně představuje asi 1/3 světa, přičemž míra výskytu vyskočila na druhé místo mezi běžnými druhy rakoviny v Číně; 286 000 úmrtí představuje asi 1/3 světa, což je pátá nejčastější příčina úmrtí na rakovinu v Číně. Pátá příčina úmrtí v Číně. Je pozoruhodné, že mezi diagnostikovanými pacienty je TNM stadia I, II, III a IV 18,6 %, 42,5 %, 30,7 % a 8,2 %. Více než 80 % pacientů je ve středním a pozdním stadiu a 44 % z nich má současné nebo heterochronní vzdálené metastázy do jater a plic, které vážně ovlivňují dobu přežití, ohrožují zdraví našich obyvatel a způsobují těžké sociální a ekonomické problémy. zátěž. Podle statistik National Cancer Center je průměrný roční nárůst nákladů na léčbu rakoviny tlustého střeva a konečníku v Číně asi 6,9 % až 9,2 % a osobní výdaje na zdraví pacientů do jednoho roku od diagnózy mohou činit 60 % rodinný příjem. Nemocí trpí rakovinou a jsou také pod velkým ekonomickým tlakem [2].
Devadesát procent lézí kolorektálního karcinomu lze odstranit chirurgicky a čím dříve je nádor detekován, tím vyšší je pětileté přežití po radikální chirurgické resekci, ale celková míra recidivy po radikální resekci je stále asi 30%. Pětileté přežití kolorektálního karcinomu v čínské populaci je 90,1 %, 72,6 %, 53,8 % a 10,4 % pro stadia I, II, III a IV, v tomto pořadí.
Minimální reziduální nemoc (MRD) je hlavní příčinou recidivy nádoru po radikální léčbě. V posledních letech technologie detekce MRD pro solidní nádory rychle pokročila a několik těžkých observačních a intervenčních studií potvrdilo, že pooperační stav MRD může indikovat riziko pooperační recidivy kolorektálního karcinomu. Testování ctDNA má výhody v tom, že je neinvazivní, jednoduché, rychlé, s vysokou dostupností vzorku a překonává heterogenitu nádoru.
Pokyny americké NCCN pro rakovinu tlustého střeva a čínské pokyny CSCO pro kolorektální karcinom uvádějí, že pro stanovení rizika pooperační recidivy a výběr adjuvantní chemoterapie u rakoviny tlustého střeva může testování ctDNA poskytnout prognostické a prediktivní informace, které pomohou při rozhodování o adjuvantní léčbě u pacientů ve stádiu II. nebo III rakoviny tlustého střeva. Většina existujících studií se však zaměřuje na mutace ctDNA založené na technologii vysokokapacitního sekvenování (NGS), která má složitý proces, dlouhou dobu realizace a vysokou cenu [3], s mírnou nedostatečnou generalizovatelností a nízkou prevalencí mezi pacienty s rakovinou.
V případě pacientů s kolorektálním karcinomem stadia III stojí dynamické monitorování ctDNA založené na NGS až 10 000 USD za jednu návštěvu a vyžaduje čekací dobu až dva týdny. S multigenovým metylačním testem v této studii, ColonAiQ®, mohou pacienti mít dynamické monitorování ctDNA za desetinu nákladů a získat zprávu již za dva dny.
Podle 560 000 nových případů kolorektálního karcinomu v Číně každý rok mají kliničtí pacienti převážně s kolorektálním karcinomem stadia II-III (podíl je asi 70 %) naléhavější poptávku po dynamickém monitorování, než je velikost trhu dynamického monitorování MRD rakovina tlustého střeva a konečníku zasáhne ročně miliony lidí.
Je vidět, že výsledky výzkumu mají významný vědecký i praktický význam. Prostřednictvím rozsáhlých prospektivních klinických studií potvrdila, že technologii multigenní metylace krevní ctDNA založenou na PCR lze použít pro predikci recidivy kolorektálního karcinomu a sledování recidivy s citlivostí, včasností a nákladovou efektivitou, což lépe umožňuje, aby precizní medicína byla přínosem pro více pacientů s rakovinou . Studie je založena na ColonAiQ®, multigenovém metylačním testu pro kolorektální karcinom vyvinutý společností KUNY, jehož klinická aplikační hodnota v časném screeningu a diagnóze byla potvrzena centrální klinickou studií.
Gastroenterology (IF33.88), špičkový mezinárodní časopis v oblasti gastrointestinálních onemocnění v roce 2021, informoval o výsledcích multicentrického výzkumu Zhongshan Hospital of Fudan University, Cancer Hospital of Fudan University a dalších autoritativních lékařských institucí ve spojení s KUNYAN Biological, které potvrdily vynikající výkon ColonAiQ® ChangAiQ® při časném screeningu a časné diagnostice kolorektálního karcinomu a zpočátku zkoumal také potenciální použití v sledování prognózy kolorektálního karcinomu.

Pro další ověření klinické aplikace metylace ctDNA při stratifikaci rizika, vedení rozhodnutí o léčbě a sledování časné recidivy u kolorektálního karcinomu stadia I-III zahrnoval výzkumný tým 299 pacientů s kolorektálním karcinomem stadia I-III, kteří podstoupili radikální operaci a odebrali vzorky krve v každý bod následného sledování (s odstupem tří měsíců) během jednoho týdne před operací, jednoho měsíce po operaci a v pooperační adjuvantní terapii pro dynamické testování krevní ctDNA.
Za prvé, bylo zjištěno, že testování ctDNA může předpovídat riziko recidivy u pacientů s kolorektálním karcinomem časně, předoperačně i časně pooperačně. Předoperačně ctDNA-pozitivní pacienti měli vyšší pravděpodobnost pooperační recidivy než předoperačně ctDNA-negativní pacienti (22,0 % > 4,7 %). Časné pooperační testování ctDNA stále předpovídalo riziko recidivy: jeden měsíc po radikální resekci měli ctDNA pozitivní pacienti 17,5krát vyšší pravděpodobnost recidivy než negativní pacienti; tým také zjistil, že kombinované testování ctDNA a CEA mírně zlepšilo výkon při detekci recidivy (AUC=0,849), ale rozdíl nebyl významný ve srovnání se samotným testováním ctDNA (AUC=0,839) Rozdíl nebyl významný ve srovnání se samotnou ctDNA (AUC= 0,839).
Klinický staging v kombinaci s rizikovými faktory je v současnosti hlavním základem pro stratifikaci rizika onkologických pacientů a v současném paradigmatu se u velkého počtu pacientů stále opakuje [4] a existuje naléhavá potřeba lepších stratifikačních nástrojů, jako je přeléčení a na klinice koexistuje nedostatečná léčba. Na základě toho tým rozdělil pacienty s kolorektálním karcinomem stadia III do různých podskupin na základě hodnocení klinického rizika recidivy (vysoké riziko (T4/N2) a nízké riziko (T1-3N1)) a doby adjuvantní léčby (3/6 měsíců). Analýza zjistila, že pacienti ve vysoce rizikové podskupině ctDNA-pozitivních pacientů měli nižší míru recidivy, pokud dostávali šest měsíců adjuvantní terapie; v podskupině pacientů s nízkým rizikem pozitivních na ctDNA nebyl žádný významný rozdíl mezi cyklem adjuvantní léčby a výsledky pacientů; zatímco ctDNA-negativní pacienti měli významně lepší prognózu než ctDNA-pozitivní pacienti a delší pooperační období bez recidivy (RFS); stadium I a kolorektální karcinom stadia II s nízkým rizikem U všech ctDNA-negativních pacientů nedošlo během dvou let k recidivě; proto se očekává, že integrace ctDNA s klinickými znaky dále optimalizuje stratifikaci rizika a lépe předpovídá recidivu.

Obrázek 1. Plazmatická ctDNA analýza v POM1 pro včasnou detekci recidivy kolorektálního karcinomu
Další výsledky dynamického testování ctDNA ukázaly, že riziko recidivy bylo významně vyšší u pacientů s pozitivním dynamickým testováním ctDNA než u pacientů s negativní ctDNA ve fázi sledování recidivy onemocnění po definitivní léčbě (po radikální operaci + adjuvantní terapii) (obrázek 3ACD), a že ctDNA může indikovat recidivu nádoru až o 20 měsíců dříve než zobrazování (obrázek 3B), což nabízí možnost včasné detekce recidivy onemocnění a včasný zásah.

Obrázek 2. Analýza ctDNA založená na longitudinální kohortě pro detekci recidivy kolorektálního karcinomu

„Velký počet studií translační medicíny v oblasti kolorektálního karcinomu vede tuto disciplínu, zejména testování MRD založené na ctDNA prokazuje velký potenciál zlepšit pooperační management pacientů s kolorektálním karcinomem tím, že umožňuje stratifikaci rizika recidivy, řídí rozhodnutí o léčbě a včasné sledování recidivy.

Výhodou volby methylace DNA jako nového markeru MRD oproti detekci mutací je to, že nevyžaduje celogenomový sekvenační screening nádorových tkání, používá se přímo pro krevní testy a zabraňuje falešně pozitivním výsledkům díky detekci somatických mutací pocházejících z normální tkání, benigních onemocnění a klonální hematopoézy.
Tato studie a další související studie potvrzují, že testování MRD založené na ctDNA je nejdůležitějším nezávislým rizikovým faktorem pro recidivu kolorektálního karcinomu stadia I-III a může být použito jako pomoc při rozhodování o léčbě, včetně „eskalace“ a „downgradingu“ adjuvantní terapie. MRD je nejdůležitější nezávislý rizikový faktor pro recidivu po operaci kolorektálního karcinomu stadia I-III.
Oblast MRD se rychle rozvíjí díky řadě inovativních, vysoce citlivých a specifických testů založených na epigenetice (methylace DNA a fragmentomika) a genomice (ultra-hluboké cílené sekvenování nebo sekvenování celého genomu). Očekáváme, že ColonAiQ® bude i nadále organizovat rozsáhlé klinické studie a může se stát novým indikátorem testování MRD, který kombinuje dostupnost, vysoký výkon a cenovou dostupnost a může být široce používán v běžné klinické praxi.“
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. Včasná detekce molekulární reziduální choroby a stratifikace rizika pro kolorektální karcinom stadia I až III prostřednictvím methylace cirkulující nádorové DNA. JAMA Oncol. 20. dubna 2023
[2] „Zátěž kolorektálního karcinomu u čínské populace: změnila se v posledních letech? , Chinese Journal of Epidemiology, sv. 41, č. 10, říjen 2020.
[3] Tarazona N, Gimeno-Valiente F, Gambardella V, et al. Cílené sekvenování cirkulující nádorové DNA nové generace pro sledování minimální reziduální choroby u lokalizované rakoviny tlustého střeva. Ann Oncol. 1. listopadu 2019;30(11):1804-1812.
[4] Taieb J, André T, Auclin E. Zdokonalování adjuvantní terapie nemetastatického karcinomu tlustého střeva, nové standardy a perspektivy. Cancer Treat Rev. 2019;75:1-11.