Пробојна проспективна студија: Технологија метилације ctDNA крви заснована на PCR-у отвара нову еру надзора MRD-а за колоректални карцином

Недавно је JAMA Oncology (IF 33.012) објавила важан резултат истраживања [1] тима проф. Цаи Гуо-ринга из Онколошке болнице Универзитета Фудан и проф. Ванг Јинга из болнице Рењи Медицинског факултета Универзитета Ђао Тонг у Шангају, у сарадњи са KUNYUAN BIOLOGY: „Рано откривање молекуларне резидуалне болести и стратификација ризика за колоректални карцином стадијума I до III путем метилације циркулишуће туморске ДНК и стратификације ризика)“. Ова студија је прва мултицентрична студија у свету која примењује PCR-базирану технологију мултигенске метилације ctDNA крви за предвиђање и праћење рецидива колоректалног карцинома, пружајући исплативији технички пут и решење у поређењу са постојећим методама технологије детекције MRD, што би требало да значајно побољша клиничку употребу предвиђања и праћења рецидива колоректалног карцинома и значајно побољша преживљавање и квалитет живота пацијената. Студија је такође добила високе оцене од стране часописа и његових уредника, и наведена је као кључни препоручени рад у овом издању, а професор Хуан Руиз-Бањобре из Шпаније и професор Аџај Гоел из Сједињених Држава су позвани да је рецензирају. Студију је такође објавио GenomeWeb, водећи биомедицински медиј у Сједињеним Државама.

Колоректални карцином (КРК) је чест малигни тумор гастроинтестиналног тракта у Кини. Подаци Међународне агенције за истраживање рака (IARC) из 2020. године показују да 555.000 нових случајева у Кини чини око 1/3 света, са стопом инциденције која је скочила на друго место међу најчешћим карциномима у Кини; 286.000 смртних случајева чини око 1/3 света, што га рангира као пети најчешћи узрок смрти од рака у Кини. Пети узрок смрти у Кини. Важно је напоменути да међу дијагностикованим пацијентима, TNM стадијуми I, II, III и IV чине 18,6%, 42,5%, 30,7% и 8,2% респективно. Више од 80% пацијената је у средњем и касном стадијуму, а 44% њих има истовремене или хетерохроне удаљене метастазе на јетри и плућима, што озбиљно утиче на период преживљавања, угрожава здравље наших становника и узрокује велико социјално и економско оптерећење. Према статистици Националног центра за рак, просечно годишње повећање трошкова лечења колоректалног карцинома у Кини је око 6,9% до 9,2%, а лични здравствени трошкови пацијената у року од годину дана од дијагнозе могу заузети 60% породичног прихода. Пацијенти оболели од рака пате од ове болести и такође су под великим економским притиском [2].
Деведесет процената лезија колоректалног карцинома може се хируршки уклонити, и што се тумор раније открије, већа је петогодишња стопа преживљавања након радикалне хируршке ресекције, али је укупна стопа рецидива након радикалне ресекције и даље око 30%. Петогодишње стопе преживљавања колоректалног карцинома у кинеској популацији износе 90,1%, 72,6%, 53,8% и 10,4% за стадијуме I, II, III и IV, респективно.
Минимална резидуална болест (МРБ) је главни узрок рецидива тумора након радикалног лечења. Последњих година, технологија детекције МРБ за солидне туморе је брзо напредовала, а неколико значајних опсервационих и интервентних студија је потврдило да постоперативни статус МРБ може указивати на ризик од постоперативног рецидива колоректалног карцинома. ctDNA тестирање има предности јер је неинвазивно, једноставно, брзо, са високом доступношћу узорка и превазилажењем хетерогености тумора.
Смернице америчког NCCN-а за рак дебелог црева и кинеске смернице CSCO за колоректални карцином наводе да за одређивање ризика од постоперативног рецидива и избор адјувантне хемотерапије код рака дебелог црева, тестирање ctDNA може пружити прогностичке и предиктивне информације које помажу у доношењу одлука о адјувантном лечењу за пацијенте са раком дебелог црева у II или III стадијуму. Међутим, већина постојећих студија фокусира се на мутације ctDNA засноване на технологији секвенцирања високог протока (NGS), која има сложен процес, дуго време израде и високе трошкове [3], са благим недостатком генерализације и ниском преваленцијом међу пацијентима оболелим од рака.
У случају пацијената са колоректалним карциномом трећег стадијума, динамичко праћење ctDNA засновано на NGS-у кошта до 10.000 долара за једну посету и захтева период чекања до две недеље. Са мултигенским тестом метилације у овој студији, ColonAiQ®, пацијенти могу имати динамичко праћење ctDNA по десетини цене и добити извештај за само два дана.
Према 560.000 нових случајева колоректалног карцинома у Кини сваке године, клинички пацијенти углавном са колоректалним карциномом II-III стадијума (удео је око 70%) имају хитнију потребу за динамичким праћењем, него што тржиште MRD динамичког праћења колоректалног карцинома достиже милионе људи сваке године.
Може се видети да резултати истраживања имају важан научни и практични значај. Кроз велике проспективне клиничке студије, потврђено је да се PCR-базирана технологија мултигенске метилације ctDNA крви може користити за предвиђање и праћење рецидива колоректалног карцинома, са осетљивошћу, благовременошћу и исплативошћу, омогућавајући прецизној медицини да користи већем броју пацијената оболелих од рака. Студија се заснива на ColonAiQ®-у, мултигенском тесту метилације за колоректални карцином који је развио KUNY, чија је клиничка применљива вредност у раном скринингу и дијагнози потврђена централном клиничком студијом.
Гастроентерологија (IF33.88), водећи међународни часопис у области гастроинтестиналних болести у 2021. години, објавио је резултате мултицентричног истраживања болнице Џонгшан Универзитета Фудан, онколошке болнице Универзитета Фудан и других ауторитативних медицинских институција у сарадњи са KUNYAN Biological, који су потврдили одличне перформансе ColonAiQ®-а и ChangAiQ®-а у раном скринингу и раној дијагнози колоректалног карцинома, а у почетку су истраживане и потенцијална примена у праћењу прогнозе колоректалног карцинома.

Да би се даље потврдила клиничка примена метилације цтДНК у стратификацији ризика, усмеравању одлука о лечењу и раном праћењу рецидива код колоректалног карцинома стадијума I-III, истраживачки тим је укључио 299 пацијената са колоректалним карциномом стадијума I-III који су подвргнути радикалној операцији и прикупили узорке крви на свакој тачки праћења (у размаку од три месеца) у року од једне недеље пре операције, месец дана након операције и у постоперативној адјувантној терапији за динамичко тестирање цтДНК крви.
Прво, утврђено је да тестирање ctDNA може рано предвидети ризик од рецидива код пацијената са колоректалним карциномом, како преоперативно тако и рано постоперативно. Преоперативни пацијенти са ctDNA позитивним резултатима имали су већу вероватноћу постоперативног рецидива него преоперативни пацијенти са ctDNA негативним резултатима (22,0% > 4,7%). Рано постоперативно тестирање ctDNA и даље је предвиђало ризик од рецидива: месец дана након радикалне ресекције, пацијенти са ctDNA позитивним резултатима имали су 17,5 пута већу вероватноћу рецидива него негативни пацијенти; тим је такође открио да комбиновано тестирање ctDNA и CEA благо побољшава перформансе у откривању рецидива (AUC=0,849), али разлика није била значајна у поређењу са само тестирањем ctDNA (AUC=0,839). Разлика није била значајна у поређењу са само ctDNA (AUC=0,839).
Клиничка стадија у комбинацији са факторима ризика тренутно је главна основа за стратификацију ризика пацијената оболелих од рака, а у тренутној парадигми, велики број пацијената и даље рецидивира [4], и постоји хитна потреба за бољим алатима за стратификацију, јер прекомерно и недовољно лечење коегзистирају у клиници. На основу тога, тим је класификовао пацијенте са колоректалним карциномом стадијума III у различите подгрупе на основу процене ризика од клиничког рецидива (висок ризик (Т4/N2) и низак ризик (Т1-3N1)) и периода адјувантног лечења (3/6 месеци). Анализа је показала да су пацијенти у подгрупи високог ризика ctDNA-позитивних пацијената имали нижу стопу рецидива ако су примали шест месеци адјувантне терапије; у подгрупи ниског ризика ctDNA-позитивних пацијената није било значајне разлике између циклуса адјувантног лечења и исхода пацијената; док су ctDNA-негативни пацијенти имали значајно бољу прогнозу од ctDNA-позитивних пацијената и дужи постоперативни период без рецидива (RFS); колоректални карцином стадијума I и ниског ризика стадијума II Сви ctDNA-негативни пацијенти нису имали рецидив у року од две године; стога се очекује да ће интеграција цтДНК са клиничким карактеристикама додатно оптимизовати стратификацију ризика и боље предвидети рецидив.

Слика 1. Анализа плазма ctDNA на POM1 за рано откривање рецидива колоректалног карцинома
Даљи резултати динамичког ctDNA тестирања показали су да је ризик од рецидива био значајно већи код пацијената са позитивним динамичким ctDNA тестирањем него код пацијената са негативним ctDNA током фазе праћења рецидива болести након дефинитивног лечења (након радикалне операције + адјувантне терапије) (Слика 3ACD), и да ctDNA може указати на рецидив тумора до 20 месеци раније него снимање (Слика 3B), нудећи могућност раног откривања рецидива болести и благовремене интервенције.

Слика 2. Анализа цтДНК заснована на лонгитудиналној кохорти за откривање рецидива колоректалног карцинома

„Велики број студија транслационе медицине код колоректалног карцинома предњачи у овој дисциплини, посебно тестирање МРД-а засновано на цтДНК показује велики потенцијал за побољшање постоперативног лечења пацијената са колоректалним карциномом омогућавањем стратификације ризика од рецидива, вођењем одлука о лечењу и раним праћењем рецидива.“

Предност избора ДНК метилације као новог MRD маркера у односу на детекцију мутација је у томе што не захтева скрининг целог геномског секвенцирања туморских ткива, директно се користи за тестирање крви и избегава лажно позитивне резултате због детекције соматских мутација које потичу из нормалних ткива, бенигних болести и клонске хематопоезе.
Ова студија и друге сродне студије потврђују да је тестирање МРД-а засновано на цтДНК најважнији независни фактор ризика за рецидив колоректалног карцинома стадијума I-III и да се може користити за вођење одлука о лечењу, укључујући „ескалацију“ и „снижавање“ адјувантне терапије. МРД је најважнији независни фактор ризика за рецидив након операције колоректалног карцинома стадијума I-III.
Област МРД се брзо развија са бројним иновативним, високо осетљивим и специфичним тестовима заснованим на епигенетици (метилација ДНК и фрагментомика) и геномици (ултрадубоко циљано секвенцирање или секвенцирање целог генома). Очекујемо да ће ColonAiQ® наставити да организује велике клиничке студије и да може постати нови индикатор МРД тестирања који комбинује приступачност, високе перформансе и приступачну цену и може се широко користити у рутинској клиничкој пракси.
Референце
[1] Мо С, Је Л, Ванг Д, Хан Л, Џоу С, Ванг Х, Даи В, Ванг Ј, Луо В, Ванг Р, Сју Ј, Цаи С, Лиу Р, Ванг З, Цаи Г. Рано откривање молекуларне резидуалне болести и стратификација ризика за колоректални карцином стадијума I до III путем метилације циркулишуће туморске ДНК. JAMA Oncol. 20. април 2023.
[2] „Терет колоректалног карцинома код кинеске популације: да ли се променио последњих година?“, Кинески часопис за епидемиологију, вол. 41, бр. 10, октобар 2020.
[3] Таразона Н, Гимено-Валиенте Ф, Гамбардела В, и др. Циљано секвенцирање ДНК циркулишућег тумора следеће генерације за праћење минималне резидуалне болести код локализованог рака дебелог црева. Ann Oncol. 1. новембар 2019;30(11):1804-1812.
[4] Тајеб Ј, Андре Т, Оклин Е. Усавршавање адјувантне терапије за неметастатски рак дебелог црева, нови стандарди и перспективе. Cancer Treat Rev. 2019;75:1-11.