Kajian prospektif terobosan: Teknologi metilasi ctDNA darah berasaskan PCR membuka era baharu pengawasan MRD untuk kanser kolorektal

Baru-baru ini, JAMA Oncology (IF 33.012) menerbitkan hasil penyelidikan penting [1] oleh pasukan Prof. Cai Guo-ring dari Hospital Kanser Universiti Fudan dan Prof. Wang Jing dari Hospital Renji Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, di kerjasama dengan KUNYUAN BIOLOGY: “Pengesanan Awal Penyakit Sisa Molekul dan Stratifikasi Risiko untuk Kanser Kolorektal Tahap I hingga III melalui DNA Tumor Beredar Metilasi dan Stratifikasi Risiko)”. Kajian ini merupakan kajian multicenter pertama di dunia yang menggunakan teknologi metilasi multigene ctDNA darah berasaskan PCR untuk ramalan kambuhan kanser kolorektal dan pemantauan berulang, menyediakan laluan dan penyelesaian teknikal yang lebih kos efektif berbanding dengan kaedah teknologi pengesanan MRD sedia ada, yang dijangkakan. untuk meningkatkan penggunaan klinikal ramalan dan pemantauan berulang kanser kolorektal, dan meningkatkan kemandirian dan kualiti hidup pesakit dengan ketara. Kajian itu juga dinilai tinggi oleh jurnal dan editornya, dan disenaraikan sebagai kertas cadangan utama dalam isu ini, dan Profesor Juan Ruiz-Bañobre dari Sepanyol dan Profesor Ajay Goel dari Amerika Syarikat telah dijemput untuk menyemaknya. Kajian itu juga dilaporkan oleh GenomeWeb, media bioperubatan terkemuka di Amerika Syarikat.

Kanser kolorektal (CRC) adalah tumor malignan biasa pada saluran gastrousus di China. Data Agensi Antarabangsa untuk Penyelidikan Kanser (IARC) 2020 menunjukkan bahawa 555,000 kes baharu di China menyumbang kira-kira 1/3 dunia, dengan kadar kejadian melonjak ke tempat kedua kanser biasa di China; 286,000 kematian menyumbang kira-kira 1/3 daripada dunia, disenaraikan sebagai penyebab kematian kanser kelima paling biasa di China. Punca kematian kelima di China. Perlu diperhatikan bahawa di kalangan pesakit yang didiagnosis, peringkat TNM I, II, III dan IV masing-masing adalah 18.6%, 42.5%, 30.7% dan 8.2%. Lebih daripada 80% pesakit berada di peringkat pertengahan dan akhir, dan 44% daripada mereka mempunyai metastasis jauh serentak atau heterokronik ke hati dan paru-paru, yang memberi kesan serius kepada tempoh kelangsungan hidup, membahayakan kesihatan penduduk kita dan menyebabkan sosial dan ekonomi yang berat. bebanan. Menurut statistik Pusat Kanser Kebangsaan, purata peningkatan tahunan dalam kos rawatan kanser kolorektal di China adalah kira-kira 6.9% hingga 9.2%, dan perbelanjaan kesihatan peribadi pesakit dalam tempoh satu tahun diagnosis boleh mengambil 60% daripada pendapatan keluarga. Pesakit kanser menghidap penyakit ini dan juga di bawah tekanan ekonomi yang hebat [2].
Sembilan puluh peratus daripada lesi kanser kolorektal boleh dikeluarkan melalui pembedahan, dan lebih awal tumor dikesan, lebih tinggi kadar kelangsungan hidup lima tahun selepas reseksi pembedahan radikal, tetapi kadar pengulangan keseluruhan selepas reseksi radikal masih kira-kira 30%. Kadar survival lima tahun kanser kolorektal dalam populasi Cina adalah 90.1%, 72.6%, 53.8% dan 10.4% untuk peringkat I, II, III dan IV, masing-masing.
Penyakit sisa minimum (MRD) adalah punca utama kekambuhan tumor selepas rawatan radikal. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, teknologi pengesanan MRD untuk tumor pepejal telah maju dengan pesat, dan beberapa kajian pemerhatian dan intervensi kelas berat telah mengesahkan bahawa status MRD pasca operasi boleh menunjukkan risiko kanser kolorektal yang berulang selepas pembedahan. Ujian ctDNA mempunyai kelebihan sebagai tidak invasif, mudah, pantas, dengan kebolehcapaian sampel yang tinggi dan mengatasi heterogeniti tumor.
Garis panduan NCCN AS untuk kanser kolon dan garis panduan CSCO Cina untuk kanser kolorektal kedua-duanya menyatakan bahawa untuk penentuan risiko berulang selepas pembedahan dan pemilihan kemoterapi adjuvant dalam kanser kolon, ujian ctDNA boleh memberikan maklumat prognostik dan ramalan untuk membantu dalam keputusan rawatan adjuvant untuk pesakit peringkat II atau III kanser kolon. Walau bagaimanapun, kebanyakan kajian sedia ada memfokuskan pada mutasi ctDNA berdasarkan teknologi penjujukan throughput tinggi (NGS), yang mempunyai proses yang kompleks, masa pendahuluan yang panjang, dan kos yang tinggi [3], dengan sedikit kekurangan generalisasi dan kelaziman rendah di kalangan pesakit kanser.
Dalam kes pesakit kanser kolorektal tahap III, pemantauan dinamik ctDNA berasaskan NGS berharga sehingga $10,000 untuk satu lawatan dan memerlukan tempoh menunggu sehingga dua minggu. Dengan ujian metilasi multigen dalam kajian ini, ColonAiQ®, pesakit boleh mempunyai pemantauan ctDNA dinamik pada sepersepuluh daripada kos dan mendapatkan laporan dalam masa dua hari.
Menurut 560,000 kes baru kanser kolorektal di China setiap tahun, pesakit klinikal terutamanya dengan kanser kolorektal peringkat II-III (perkadarannya adalah kira-kira 70%) mempunyai permintaan yang lebih mendesak untuk pemantauan dinamik, maka saiz pasaran pemantauan dinamik MRD kanser kolorektal mencecah berjuta-juta orang setiap tahun.
Dapat dilihat bahawa hasil penyelidikan mempunyai kepentingan saintifik dan praktikal yang penting. Melalui kajian klinikal prospektif berskala besar, ia telah mengesahkan bahawa teknologi metilasi multigene ctDNA darah berasaskan PCR boleh digunakan untuk ramalan kambuhan kanser kolorektal dan pemantauan berulang dengan kedua-dua sensitiviti, ketepatan masa dan keberkesanan kos, membolehkan ubat ketepatan yang lebih baik untuk memberi manfaat kepada lebih ramai pesakit kanser . Kajian ini berdasarkan ColonAiQ®, ujian metilasi berbilang gen untuk kanser kolorektal yang dibangunkan oleh KUNY, yang nilai aplikasi klinikalnya dalam pemeriksaan awal dan diagnosis telah disahkan oleh kajian klinikal pusat.
Gastroenterology (IF33.88), jurnal antarabangsa teratas dalam bidang penyakit gastrousus pada tahun 2021, melaporkan hasil penyelidikan berbilang pusat Hospital Zhongshan Universiti Fudan, Hospital Kanser Universiti Fudan dan institusi perubatan berwibawa lain bersama-sama dengan KUNYAN Biological, yang mengesahkan prestasi cemerlang ColonAiQ® ChangAiQ® dalam pemeriksaan awal dan diagnosis awal kanser kolorektal, dan pada mulanya menerokai Ia juga meneroka aplikasi yang berpotensi dalam pemantauan prognosis kanser kolorektal.

Untuk mengesahkan lagi aplikasi klinikal metilasi ctDNA dalam stratifikasi risiko, membimbing keputusan rawatan dan pemantauan berulang awal dalam kanser kolorektal peringkat I-III, pasukan penyelidik termasuk 299 pesakit dengan kanser kolorektal peringkat I-III yang menjalani pembedahan radikal dan mengumpul sampel darah di setiap titik susulan (selang tiga bulan) dalam masa satu minggu sebelum pembedahan, satu bulan selepas pembedahan, dan dalam terapi adjuvant selepas pembedahan untuk ujian ctDNA darah dinamik.
Pertama, didapati bahawa ujian ctDNA boleh meramalkan risiko berulang pada pesakit kanser kolorektal lebih awal, baik sebelum operasi dan awal selepas operasi. Pesakit ctDNA-positif pra operasi mempunyai kebarangkalian yang lebih tinggi untuk berulang selepas pembedahan berbanding pesakit ctDNA-negatif praoperasi (22.0% > 4.7%). Ujian ctDNA pasca operasi awal masih meramalkan risiko berulang: sebulan selepas reseksi radikal, pesakit ctDNA-positif adalah 17.5 kali lebih berkemungkinan untuk berulang daripada pesakit negatif; pasukan juga mendapati bahawa gabungan ujian ctDNA dan CEA sedikit meningkatkan prestasi dalam mengesan berulang (AUC=0.849), tetapi perbezaannya tidak ketara berbanding dengan ujian ctDNA (AUC=0.839) sahaja Perbezaannya tidak ketara berbanding dengan ctDNA sahaja (AUC= 0.839).
Pementasan klinikal yang digabungkan dengan faktor risiko kini merupakan asas utama stratifikasi risiko pesakit kanser, dan dalam paradigma semasa, sebilangan besar pesakit masih berulang [4], dan terdapat keperluan mendesak untuk alat stratifikasi yang lebih baik sebagai rawatan berlebihan dan kurang rawatan wujud bersama di klinik. Berdasarkan ini, pasukan mengklasifikasikan pesakit dengan kanser kolorektal peringkat III kepada subkumpulan yang berbeza berdasarkan penilaian risiko berulang klinikal (risiko tinggi (T4/N2) dan risiko rendah (T1-3N1)) dan tempoh rawatan pembantu (3/6 bulan). Analisis mendapati bahawa pesakit dalam subkumpulan berisiko tinggi pesakit positif ctDNA mempunyai kadar berulang yang lebih rendah jika mereka menerima enam bulan terapi adjuvant; dalam subkumpulan berisiko rendah pesakit positif ctDNA, tidak terdapat perbezaan yang signifikan antara kitaran rawatan adjuvant dan hasil pesakit; manakala pesakit ctDNA-negatif mempunyai prognosis yang jauh lebih baik daripada pesakit ctDNA-positif dan tempoh bebas ulangan pasca operasi (RFS) yang lebih lama; peringkat I dan kanser kolorektal tahap II berisiko rendah Semua pesakit ctDNA-negatif tidak berulang dalam tempoh dua tahun; oleh itu, penyepaduan ctDNA dengan ciri klinikal dijangka dapat mengoptimumkan lagi stratifikasi risiko dan meramalkan berulang dengan lebih baik.

Rajah 1. Analisis ctDNA plasma di POM1 untuk pengesanan awal kanser kolorektal berulang
Keputusan lanjut ujian ctDNA dinamik menunjukkan bahawa risiko berulang adalah jauh lebih tinggi pada pesakit dengan ujian ctDNA dinamik positif berbanding pesakit dengan ctDNA negatif semasa fasa pemantauan berulang penyakit selepas rawatan definitif (selepas pembedahan radikal + terapi adjuvant) (Rajah 3ACD), dan ctDNA boleh menunjukkan tumor berulang sehingga 20 bulan lebih awal daripada pengimejan (Rajah 3B), menawarkan kemungkinan pengesanan awal penyakit berulang dan campur tangan tepat pada masanya.

Rajah 2. Analisis ctDNA berdasarkan kohort membujur untuk mengesan kambuhan kanser kolorektal

"Sebilangan besar kajian perubatan translasi dalam kanser kolorektal mengetuai disiplin, terutamanya ujian MRD berasaskan ctDNA menunjukkan potensi besar untuk meningkatkan pengurusan pasca operasi pesakit kanser kolorektal dengan membolehkan stratifikasi risiko berulang, membimbing keputusan rawatan dan pemantauan berulang awal.

Kelebihan memilih metilasi DNA sebagai penanda MRD baru berbanding pengesanan mutasi ialah ia tidak memerlukan penyaringan penjujukan genom keseluruhan tisu tumor, digunakan secara langsung untuk ujian darah, dan mengelakkan keputusan positif palsu akibat pengesanan mutasi somatik yang berasal dari normal. tisu, penyakit benigna, dan hematopoiesis klonal.
Kajian ini dan kajian lain yang berkaitan mengesahkan bahawa ujian MRD berasaskan ctDNA adalah faktor risiko bebas yang paling penting untuk berulangnya kanser kolorektal peringkat I-III dan boleh digunakan untuk membantu membimbing keputusan rawatan, termasuk "peningkatan" dan "penurunan taraf" terapi adjuvant. MRD adalah faktor risiko bebas yang paling penting untuk berulang selepas pembedahan untuk kanser kolorektal peringkat I-III.
Bidang MRD berkembang pesat dengan beberapa ujian inovatif, sangat sensitif dan khusus berdasarkan epigenetik (metilasi DNA dan fragmentomik) dan genomik (jujukan sasaran ultra mendalam atau jujukan genom keseluruhan). Kami menjangkakan bahawa ColonAiQ® terus menganjurkan kajian klinikal berskala besar dan boleh menjadi penunjuk baharu ujian MRD yang menggabungkan kebolehcapaian, prestasi tinggi dan kemampuan serta boleh digunakan secara meluas dalam amalan klinikal rutin.”
Rujukan
[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. Pengesanan Awal Penyakit Sisa Molekul dan Stratifikasi Risiko untuk Kanser Kolorektal Peringkat I hingga III melalui Metilasi DNA Tumor Beredar. JAMA Oncol. 20 Apr 2023.
[2] “Beban penyakit kanser kolorektal dalam populasi Cina: adakah ia berubah dalam beberapa tahun kebelakangan ini? , Jurnal Epidemiologi Cina, Vol. 41, No. 10, Oktober 2020.
[3] Tarazona N, Gimeno-Valiente F, Gambardella V, et al. Menyasarkan penjujukan DNA tumor peredaran generasi akan datang untuk mengesan penyakit sisa minimum dalam kanser kolon setempat. Ann Oncol. 1 Nov 2019;30(11):1804-1812.
[4] Taieb J, André T, Auclin E. Menapis terapi adjuvant untuk kanser kolon bukan metastatik, standard dan perspektif baharu. Rawatan Kanser Rev. 2019;75:1-11.