Революційне проспективне дослідження: технологія метилювання ктДНК крові на основі ПЛР відкриває нову еру нагляду за MRD колоректального раку

Нещодавно JAMA Oncology (IF 33.012) опублікував важливий результат дослідження [1], проведеного командою професора Цай Гуо-ринга з онкологічної лікарні Університету Фудань і професора Ван Цзіна з лікарні Реньцзі Школи медицини Шанхайського університету Цзяо Тонг у співпраці з KUNYUAN BIOLOGY: «Раннє виявлення молекулярної залишкової хвороби та стратифікація ризику». для колоректального раку I-III стадій через метилювання ДНК пухлини та стратифікацію ризику)». Це перше багатоцентрове дослідження в світі, яке застосувало технологію мультигенного метилювання ктДНК крові на основі ПЛР для прогнозування рецидивів колоректального раку та моніторингу рецидивів, забезпечуючи більш економічно ефективний технічний шлях і рішення порівняно з існуючими методами технології виявлення MRD, що, як очікується, значно покращить клінічне використання прогнозування та моніторингу рецидивів колоректального раку та значно покращить виживання та якість життя пацієнтів. Дослідження також було високо оцінено журналом та його редакторами, і було зазначено як ключову рекомендаційну статтю в цьому випуску, а професор Хуан Руїс-Баньобре з Іспанії та професор Аджай Ґоел із Сполучених Штатів були запрошені до його рецензування. Про дослідження також повідомило GenomeWeb, провідне біомедичне ЗМІ в США.

Колоректальний рак (КРР) є поширеною злоякісною пухлиною шлунково-кишкового тракту в Китаї. Дані Міжнародного агентства з дослідження раку (IARC) за 2020 рік показують, що 555 000 нових випадків у Китаї становлять приблизно 1/3 світу, а рівень захворюваності перейшов на друге місце серед поширених видів раку в Китаї; 286 000 смертей становлять приблизно 1/3 світу, що займає п’яте місце серед найбільш поширених причин смерті від раку в Китаї. П'ята причина смерті в Китаї. Примітно, що серед діагностованих хворих І, ІІ, ІІІ та ІV стадії TNM становлять відповідно 18,6%, 42,5%, 30,7% та 8,2%. Понад 80% хворих знаходяться на середніх і пізніх стадіях, а 44% з них мають одночасні або гетерохронічні віддалені метастази в печінку і легені, які серйозно впливають на період виживання, загрожують здоров'ю наших жителів і спричиняють важкий соціально-економічний тягар. Згідно зі статистичними даними Національного онкологічного центру, середньорічне збільшення вартості лікування колоректального раку в Китаї становить від 6,9% до 9,2%, а особисті витрати на охорону здоров’я пацієнтів протягом одного року після встановлення діагнозу можуть становити 60% сімейного доходу. Хворі на рак страждають від цієї хвороби, а також перебувають під великим економічним тиском [2].
Дев'яносто відсотків уражень колоректального раку можна видалити хірургічним шляхом, і чим раніше буде виявлена ​​пухлина, тим вище п'ятирічна виживаність після радикальної хірургічної резекції, але загальна частота рецидивів після радикальної резекції все ще становить близько 30%. Показники п’ятирічної виживаності колоректального раку в популяції Китаю становлять 90,1%, 72,6%, 53,8% і 10,4% для I, II, III і IV стадій відповідно.
Мінімальна залишкова хвороба (МЗХ) є основною причиною рецидиву пухлини після радикального лікування. В останні роки технологія виявлення MRD для солідних пухлин швидко прогресувала, і кілька важких обсерваційних та інтервенційних досліджень підтвердили, що післяопераційний статус MRD може вказувати на ризик післяопераційного рецидиву колоректального раку. Тестування ктДНК має переваги неінвазивності, простоти, швидкості, високої доступності зразків і подолання неоднорідності пухлини.
Рекомендації NCCN США щодо раку товстої кишки та рекомендації CSCO Китаю щодо колоректального раку стверджують, що для визначення ризику післяопераційного рецидиву та вибору ад’ювантної хіміотерапії раку товстої кишки тестування ctDNA може надати прогностичну та прогнозну інформацію, яка допоможе прийняти рішення щодо ад’ювантного лікування пацієнтів із стадією ІІ або ІІІ раку товстої кишки. Проте більшість існуючих досліджень зосереджено на мутаціях ctDNA на основі високопродуктивної технології секвенування (NGS), яка має складний процес, тривалий час і високу вартість [3], з невеликим недоліком узагальнення та низькою поширеністю серед онкологічних пацієнтів.
У пацієнтів із колоректальним раком III стадії динамічний моніторинг ctDNA на основі NGS коштує до 10 000 доларів США за одне відвідування та потребує періоду очікування до двох тижнів. За допомогою тесту мультигенного метилювання в цьому дослідженні ColonAiQ® пацієнти можуть пройти динамічний моніторинг ктДНК за десяту частину вартості та отримати звіт лише за два дні.
Відповідно до 560 000 нових випадків колоректального раку в Китаї щороку, клінічні пацієнти, в основному з колоректальним раком II-III стадії (частка становить близько 70%), мають більш нагальний попит на динамічний моніторинг, тоді розмір ринку динамічного моніторингу колоректального раку MRD досягає мільйонів людей щороку.
Як видно, результати дослідження мають важливе наукове та практичне значення. Завдяки широкомасштабним проспективним клінічним дослідженням було підтверджено, що технологія мультигенного метилювання ктДНК крові на основі ПЛР може бути використана для прогнозування рецидивів колоректального раку та моніторингу рецидивів як з чутливістю, так і з своєчасністю та економічною ефективністю, що дозволяє точнішій медицині приносити користь більшій кількості онкохворих. Дослідження базується на ColonAiQ®, багатогенному тесті метилювання колоректального раку, розробленому KUNY, клінічне застосування якого в ранньому скринінгу та діагностиці було підтверджено центральним клінічним дослідженням.
Гастроентерологія (IF33.88), провідний міжнародний журнал у галузі шлунково-кишкових захворювань у 2021 році, повідомив про результати багатоцентрового дослідження лікарні Чжуншань Університету Фудань, Онкологічної лікарні Університету Фудань та інших авторитетних медичних закладів у поєднанні з KUNYAN Biological, які підтвердили чудову ефективність ColonAiQ® ChangAiQ® у ранньому скринінгу та ранній діагностиці колоректального раку та спочатку досліджували. Він також досліджує потенційне застосування в моніторингу прогнозу колоректального раку.

Для подальшої перевірки клінічного застосування метилювання ctDNA у стратифікації ризику, керівних рішеннях щодо лікування та моніторингу раннього рецидиву колоректального раку I-III стадії, дослідницька група включила 299 пацієнтів із колоректальним раком I-III стадії, які перенесли радикальне хірургічне втручання, і зібрала зразки крові в кожній точці спостереження (з інтервалом у три місяці) протягом одного тижня до операції, одного місяця після операції та під час післяопераційної ад’ювантної терапії для динамічної крові. тестування ctDNA.
По-перше, було виявлено, що тестування ctDNA може передбачити ризик рецидиву у пацієнтів з колоректальним раком на ранній стадії, як до операції, так і в ранній післяопераційний період. Передопераційні пацієнти з ctDNA-позитивними мали вищу ймовірність післяопераційного рецидиву, ніж передопераційні пацієнти з ctDNA-негативними (22,0% > 4,7%). Раннє післяопераційне тестування ctDNA все ще передбачало ризик рецидиву: через місяць після радикальної резекції ctDNA-позитивні пацієнти мали в 17,5 разів більше шансів на рецидив, ніж негативні пацієнти; Команда також виявила, що комбіноване тестування ctDNA та CEA дещо покращує продуктивність у виявленні рецидиву (AUC=0,849), але різниця не була значною порівняно з тестуванням лише ctDNA (AUC=0,839).
Клінічне визначення стадії у поєднанні з факторами ризику наразі є основною основою для стратифікації ризику онкологічних пацієнтів, і в поточній парадигмі велика кількість пацієнтів все ще рецидивує [4], і існує нагальна потреба в кращих інструментах стратифікації, оскільки надмірне лікування та недостатнє лікування співіснують у клініці. Виходячи з цього, група класифікувала пацієнтів із колоректальним раком III стадії на різні підгрупи на основі клінічної оцінки ризику рецидиву (високий ризик (T4/N2) і низький ризик (T1-3N1)) і період ад’ювантного лікування (3/6 місяців). Аналіз виявив, що у пацієнтів із підгрупи високого ризику ctDNA-позитивних пацієнтів частота рецидивів була нижчою, якщо вони отримували шість місяців ад’ювантної терапії; у підгрупі низького ризику ctDNA-позитивних пацієнтів не було значної різниці між циклом ад’ювантного лікування та результатами пацієнтів; у той час як пацієнти з ctDNA-негативними показниками мали значно кращий прогноз, ніж ctDNA-позитивні пацієнти, і довший післяопераційний безрецидивний період (RFS); колоректальний рак I стадії та II стадії низького ризику. У всіх пацієнтів із негативним результатом ctDNA не було рецидивів протягом двох років; отже, очікується, що інтеграція ctDNA з клінічними особливостями додатково оптимізує стратифікацію ризику та краще прогнозує рецидиви.

Рисунок 1. Аналіз ctDNA плазми на POM1 для раннього виявлення рецидиву колоректального раку
Подальші результати динамічного тестування ctDNA показали, що ризик рецидиву був значно вищим у пацієнтів з позитивним динамічним тестом ctDNA, ніж у пацієнтів з негативним результатом ctDNA під час фази моніторингу рецидиву захворювання після остаточного лікування (після радикальної операції + ад’ювантної терапії) (рис. 3ACD), і що ctDNA може вказувати на рецидив пухлини до 20 місяців раніше, ніж візуалізація (рис. 3B), надаючи можливість раннє виявлення рецидивів захворювання та своєчасне втручання.

Рисунок 2. Аналіз ctDNA на основі поздовжньої когорти для виявлення рецидиву колоректального раку

«Велика кількість трансляційних медичних досліджень колоректального раку лідирує в цій дисципліні, особливо тестування MRD на основі ктДНК демонструє великий потенціал для покращення післяопераційного лікування пацієнтів з колоректальним раком, дозволяючи стратифікувати ризик рецидиву, керувати рішеннями щодо лікування та раннім моніторингом рецидивів.

Перевага вибору метилювання ДНК як нового маркера MRD над виявленням мутацій полягає в тому, що воно не потребує скринінгу секвенування повного геному пухлинних тканин, безпосередньо використовується для аналізу крові та дозволяє уникнути хибнопозитивних результатів через виявлення соматичних мутацій, що походять із нормальних тканин, доброякісних захворювань і клонального кровотворення.
Це дослідження та інші пов’язані дослідження підтверджують, що MRD-тестування на основі ctDNA є найважливішим незалежним фактором ризику рецидиву колоректального раку I-III стадій і може використовуватися для прийняття рішень щодо лікування, включаючи «ескалацію» та «пониження» ад’ювантної терапії. MRD є найважливішим незалежним фактором ризику рецидиву після операції з приводу колоректального раку I-III стадій.
Область MRD швидко розвивається завдяки ряду інноваційних, високочутливих і специфічних аналізів, заснованих на епігенетиці (метилювання ДНК і фрагментоміка) і геноміці (надглибоке цільове секвенування або секвенування повного генома). Ми очікуємо, що ColonAiQ® продовжить організацію широкомасштабних клінічних досліджень і може стати новим показником тестування MRD, який поєднує в собі доступність, високу ефективність і доступність і може широко використовуватися в рутинній клінічній практиці».
Список літератури
[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. Early Detection of Molecular Residual Disease and Risk Stratification for Stage I to III Colorectal Cancer via Circulating Tumor DNA Methylation. JAMA Oncol. 2023 р. 20 квіт.
[2] «Тягар колоректального раку серед населення Китаю: чи змінився він за останні роки?», Китайський епідеміологічний журнал, том 41, № 10, жовтень 2020 р.
[3] Tarazona N, Gimeno-Valiente F, Gambardella V, et al. Цільове секвенування наступного покоління циркулюючої пухлинної ДНК для відстеження мінімальних залишкових захворювань при локалізованому раку товстої кишки. Енн Онкол. 1 листопада 2019 р.; 30 (11): 1804-1812.
[4] Taieb J, André T, Auclin E. Удосконалення ад’ювантної терапії неметастатичного раку товстої кишки, нові стандарти та перспективи. Cancer Treat Rev. 2019; 75: 1-11.