Izrāviena prospektīvs pētījums: uz PCR balstīta asins ctDNS metilēšanas tehnoloģija paver jaunu MRD uzraudzības ēru kolorektālā vēža gadījumā

Nesen žurnāls JAMA Oncology (IF 33.012) publicēja svarīgu pētījuma rezultātu [1], ko veica Fudanas Universitātes Vēža slimnīcas profesora Cai Guo-ringa un Šanhajas Dzjao Tungas Universitātes Medicīnas skolas Rendži slimnīcas profesora Van Dzjina komanda sadarbībā ar KUNYUAN BIOLOGY: “Molekulāro atlieku slimību agrīna atklāšana un riska stratifikācija I līdz III stadijas kolorektālajam vēzim, izmantojot cirkulējošā audzēja DNS metilēšanu un riska stratifikāciju”. Šis pētījums ir pirmais daudzcentru pētījums pasaulē, kurā kolorektālā vēža recidīva prognozēšanai un recidīva uzraudzībai tiek izmantota uz PCR balstīta asins ctDNS daudzgēnu metilēšanas tehnoloģija, nodrošinot izmaksu ziņā efektīvāku tehnisko ceļu un risinājumu salīdzinājumā ar esošajām MRD noteikšanas tehnoloģijas metodēm, kas, domājams, ievērojami uzlabos kolorektālā vēža recidīva prognozēšanas un uzraudzības klīnisko izmantošanu, kā arī ievērojami uzlabos pacientu izdzīvošanu un dzīves kvalitāti. Pētījumu augstu novērtēja arī žurnāls un tā redaktori, un tas tika iekļauts šī numura galveno ieteikumu rakstu sarakstā, un to recenzēt tika uzaicināti profesors Huans Ruiss-Baņobre no Spānijas un profesors Adžajs Goels no Amerikas Savienotajām Valstīm. Par pētījumu ziņoja arī GenomeWeb, vadošais biomedicīnas medijs Amerikas Savienotajās Valstīs.

Kolorektālais vēzis (KRV) ir izplatīts ļaundabīgs kuņģa-zarnu trakta audzējs Ķīnā. Starptautiskās vēža izpētes aģentūras (IARC) 2020. gada dati liecina, ka 555 000 jaunu saslimšanas gadījumu Ķīnā veido aptuveni 1/3 no pasaules, un saslimstības līmenis Ķīnā ieņem otro vietu starp izplatītākajiem vēža veidiem; 286 000 nāves gadījumu veido aptuveni 1/3 no pasaules, kas ir piektais izplatītākais vēža izraisītu nāves gadījumu cēlonis Ķīnā. Piektais nāves cēlonis Ķīnā. Jāatzīmē, ka starp diagnosticētajiem pacientiem TNM I, II, III un IV stadijas ir attiecīgi 18,6 %, 42,5 %, 30,7 % un 8,2 %. Vairāk nekā 80 % pacientu ir vidējā un vēlīnā stadijā, un 44 % no viņiem ir vienlaicīgas vai heterohroniskas tālas metastāzes aknās un plaušās, kas nopietni ietekmē izdzīvošanas periodu, apdraud mūsu iedzīvotāju veselību un rada smagu sociālo un ekonomisko slogu. Saskaņā ar Nacionālā vēža centra statistiku, kolorektālā vēža ārstēšanas izmaksu vidējais gada pieaugums Ķīnā ir aptuveni 6,9% līdz 9,2%, un pacientu personīgie veselības aprūpes izdevumi viena gada laikā pēc diagnozes noteikšanas var sasniegt 60% no ģimenes ienākumiem. Vēža pacienti cieš no šīs slimības un arī izjūt lielu ekonomisko spiedienu [2].
Deviņdesmit procentus kolorektālā vēža bojājumu var ķirurģiski izņemt, un, jo agrāk audzējs tiek atklāts, jo augstāks ir piecu gadu izdzīvošanas rādītājs pēc radikālas ķirurģiskas rezekcijas, taču kopējais recidīva rādītājs pēc radikālas rezekcijas joprojām ir aptuveni 30%. Ķīnas iedzīvotāju piecu gadu izdzīvošanas rādītāji kolorektālā vēža gadījumā ir attiecīgi 90,1%, 72,6%, 53,8% un 10,4% I, II, III un IV stadijā.
Minimālā reziduālā slimība (MRD) ir galvenais audzēja recidīva cēlonis pēc radikālas ārstēšanas. Pēdējos gados MRD noteikšanas tehnoloģija cietajiem audzējiem ir strauji attīstījusies, un vairāki ievērības cienīgi novērošanas un intervences pētījumi ir apstiprinājuši, ka pēcoperācijas MRD statuss var norādīt uz kolorektālā vēža pēcoperācijas recidīva risku. ctDNS testēšanai ir priekšrocības, jo tā ir neinvazīva, vienkārša, ātra, ar augstu paraugu pieejamību un audzēja heterogenitātes pārvarēšanu.
Gan ASV NCCN vadlīnijas resnās zarnas vēža gadījumā, gan Ķīnas CSCO vadlīnijas kolorektālā vēža gadījumā nosaka, ka pēcoperācijas recidīva riska noteikšanai un adjuvantas ķīmijterapijas izvēlei resnās zarnas vēža gadījumā ctDNS testēšana var sniegt prognostisku un paredzamu informāciju, lai palīdzētu pieņemt lēmumus par adjuvantu ārstēšanu pacientiem ar II vai III stadijas resnās zarnas vēzi. Tomēr lielākā daļa esošo pētījumu koncentrējas uz ctDNS mutācijām, kuru pamatā ir augstas caurlaidības sekvencēšanas tehnoloģija (NGS), kurai ir sarežģīts process, ilgs sagatavošanās laiks un augstas izmaksas [3], ar nelielu vispārināmības trūkumu un zemu izplatību vēža pacientu vidū.
III stadijas kolorektālā vēža pacientu gadījumā uz NGS balstīta ctDNS dinamiskā monitorēšana vienas vizītes laikā izmaksā līdz 10 000 ASV dolāru un prasa gaidīšanas periodu līdz divām nedēļām. Izmantojot šajā pētījumā izmantoto daudzgēnu metilēšanas testu ColonAiQ®, pacienti var veikt dinamisko ctDNS monitorēšanu par desmito daļu no izmaksām un saņemt ziņojumu pat divu dienu laikā.
Saskaņā ar 560 000 jauniem kolorektālā vēža gadījumiem Ķīnā katru gadu, klīniskajiem pacientiem, galvenokārt ar II–III stadijas kolorektālo vēzi (īpatvars ir aptuveni 70 %), ir steidzamāks pieprasījums pēc dinamiskās uzraudzības, tāpēc kolorektālā vēža MRD dinamiskās uzraudzības tirgus apjoms katru gadu sasniedz miljoniem cilvēku.
Var redzēt, ka pētījuma rezultātiem ir svarīga zinātniska un praktiska nozīme. Liela mēroga prospektīvos klīniskajos pētījumos ir apstiprināts, ka uz PCR balstīta asins ctDNS daudzgēnu metilēšanas tehnoloģija var tikt izmantota kolorektālā vēža recidīva prognozēšanai un recidīva uzraudzībai gan ar jutīgumu, gan savlaicīgumu, gan izmaksu efektivitāti, tādējādi labāk ļaujot precīzijas medicīnai sniegt labumu lielākam skaitam vēža pacientu. Pētījums ir balstīts uz ColonAiQ®, daudzgēnu metilēšanas testu kolorektālā vēža ārstēšanai, ko izstrādājusi KUNY, un kura klīniskā pielietojuma vērtība agrīnā skrīningā un diagnostikā ir apstiprināta centrālā klīniskajā pētījumā.
Žurnāls “Gastroenterology” (IF33.88), vadošais starptautiskais žurnāls kuņģa-zarnu trakta slimību jomā 2021. gadā, ziņoja par Fudanas Universitātes Džunšanas slimnīcas, Fudanas Universitātes Vēža slimnīcas un citu autoritatīvu medicīnas iestāžu daudzcentru pētījumu rezultātiem sadarbībā ar “KUNYAN Biological”, kas apstiprināja ColonAiQ® ChangAiQ® izcilo sniegumu kolorektālā vēža agrīnā skrīningā un agrīnā diagnostikā, un sākotnēji pētīja tā potenciālo pielietojumu kolorektālā vēža prognozes uzraudzībā.

Lai vēl vairāk apstiprinātu ctDNS metilēšanas klīnisko pielietojumu riska stratifikācijā, ārstēšanas lēmumu vadīšanā un agrīnā recidīva uzraudzībā I-III stadijas kolorektālā vēža gadījumā, pētniecības komandā tika iekļauti 299 pacienti ar I-III stadijas kolorektālo vēzi, kuriem tika veikta radikāla operācija, un asins paraugi tika savākti katrā novērošanas punktā (ar trīs mēnešu intervālu) vienas nedēļas laikā pirms operācijas, viena mēneša laikā pēc operācijas un pēcoperācijas adjuvantas terapijas laikā dinamiskai asins ctDNS testēšanai.
Pirmkārt, tika atklāts, ka ctDNS testēšana var paredzēt recidīva risku kolorektālā vēža pacientiem agrīnā stadijā, gan pirms operācijas, gan agrīnā pēcoperācijas periodā. Preoperatīviem ctDNS pozitīviem pacientiem bija lielāka pēcoperācijas recidīva varbūtība nekā preoperatīviem ctDNS negatīviem pacientiem (22,0 % > 4,7 %). Agrīna pēcoperācijas ctDNS testēšana joprojām paredzēja recidīva risku: mēnesi pēc radikālas rezekcijas ctDNS pozitīviem pacientiem bija 17,5 reizes lielāka recidīva iespējamība nekā negatīviem pacientiem; komanda arī atklāja, ka kombinēta ctDNS un CEA testēšana nedaudz uzlaboja recidīva noteikšanas rezultātus (AUC = 0,849), taču atšķirība nebija nozīmīga, salīdzinot ar tikai ctDNS (AUC = 0,839) testēšanu. Atšķirība nebija nozīmīga, salīdzinot ar tikai ctDNS (AUC = 0,839).
Klīniskā stadija apvienojumā ar riska faktoriem pašlaik ir galvenais vēža pacientu riska stratifikācijas pamats, un pašreizējā paradigmā liels skaits pacientu joprojām piedzīvo recidīvu [4], un ir steidzami nepieciešami labāki stratifikācijas rīki, jo klīnikā pastāv gan pārmērīga, gan nepietiekama ārstēšana. Pamatojoties uz to, komanda klasificēja pacientus ar III stadijas kolorektālo vēzi dažādās apakšgrupās, pamatojoties uz klīniskās recidīva riska novērtējumu (augsts risks (T4/N2) un zems risks (T1-3N1)) un adjuvantas ārstēšanas periodu (3/6 mēneši). Analīzē tika atklāts, ka pacientiem augsta riska ctDNS pozitīvu pacientu apakšgrupā bija zemāks recidīva biežums, ja viņi saņēma sešu mēnešu adjuvantu terapiju; zema riska ctDNS pozitīvu pacientu apakšgrupā nebija būtiskas atšķirības starp adjuvantas ārstēšanas ciklu un pacientu iznākumu; savukārt ctDNS negatīviem pacientiem bija ievērojami labāka prognoze nekā ctDNS pozitīviem pacientiem un ilgāks pēcoperācijas recidīva brīvs periods (RFS); I stadijas un zema riska II stadijas kolorektālais vēzis. Visiem ctDNS negatīviem pacientiem divu gadu laikā nebija recidīva; tāpēc paredzams, ka ctDNS integrācija ar klīniskajām pazīmēm vēl vairāk optimizēs riska stratifikāciju un labāk prognozēs recidīvu.

1. attēls. Plazmas ctDNS analīze POM1 kolorektālā vēža recidīva agrīnai noteikšanai
Turpmākie dinamiskās ctDNS testēšanas rezultāti parādīja, ka slimības recidīva uzraudzības fāzē pēc galīgās ārstēšanas (pēc radikālas operācijas + adjuvantas terapijas) recidīva risks bija ievērojami lielāks pacientiem ar pozitīvu dinamisko ctDNS testēšanu nekā pacientiem ar negatīvu ctDNS (3.ACD attēls), un ka ctDNS var norādīt uz audzēja recidīvu līdz pat 20 mēnešiem agrāk nekā attēlveidošana (3.B attēls), piedāvājot iespēju agrīni atklāt slimības recidīvu un savlaicīgi iejaukties.

2. attēls. ctDNS analīze, kuras pamatā ir garengriezuma kohorta, lai atklātu kolorektālā vēža recidīvu.

“Liels skaits translācijas medicīnas pētījumu kolorektālā vēža jomā ir vadošie šajā disciplīnā, jo īpaši uz ctDNS balstīta MRD testēšana demonstrē lielu potenciālu uzlabot kolorektālā vēža pacientu pēcoperācijas aprūpi, nodrošinot recidīva riska stratifikāciju, vadot ārstēšanas lēmumus un veicot agrīnu recidīva uzraudzību.”

DNS metilēšanas kā jauna MRD marķiera izvēles priekšrocība salīdzinājumā ar mutāciju noteikšanu ir tāda, ka tai nav nepieciešama pilnīga genoma sekvencēšana audzēja audos, to var tieši izmantot asins analīzēs un tā ļauj izvairīties no viltus pozitīviem rezultātiem, ko rada somatisko mutāciju noteikšana, kuru izcelsme ir normālos audos, labdabīgās slimībās un klonālā hematopoēzē.
Šis pētījums un citi saistītie pētījumi apstiprina, ka uz ctDNS balstīta MRD testēšana ir vissvarīgākais neatkarīgais riska faktors I–III stadijas kolorektālā vēža recidīvam un to var izmantot, lai palīdzētu vadīt ārstēšanas lēmumus, tostarp adjuvantas terapijas “eskalāciju” un “pazemināšanu”. MRD ir vissvarīgākais neatkarīgais riska faktors recidīvam pēc operācijas I–III stadijas kolorektālā vēža gadījumā.
MRD joma strauji attīstās, pateicoties vairākām inovatīvām, ļoti jutīgām un specifiskām analīzēm, kuru pamatā ir epigenetika (DNS metilēšana un fragmentomika) un genomika (ultradziļa mērķtiecīga sekvencēšana vai visa genoma sekvencēšana). Mēs sagaidām, ka ColonAiQ® turpinās organizēt liela mēroga klīniskos pētījumus un var kļūt par jaunu MRD testēšanas indikatoru, kas apvieno pieejamību, augstu veiktspēju un cenas ziņā pieņemamu cenu, un ko var plaši izmantot ikdienas klīniskajā praksē.
Atsauces
[1] Mo S, Je L, Van D, Haņs L, Džou S, Van H, Dai V, Van J, Luo V, Van R, Sju J, Cai S, Liu R, Van Z, Cai G. Molekulāro atlieku slimību agrīna atklāšana un riska stratifikācija I līdz III stadijas kolorektālajam vēzim, izmantojot cirkulējošās audzēja DNS metilēšanu. JAMA Oncol. 2023. gada 20. aprīlis.
[2] “Kolorektālā vēža slimības slogs Ķīnas iedzīvotājiem: vai tas ir mainījies pēdējos gados?”, Chinese Journal of Epidemiology, 41. sēj., Nr. 10, 2020. gada oktobris.
[3] Tarazona N., Gimeno-Valiente F., Gambardella V. u. c. Mērķtiecīga nākamās paaudzes cirkulējošā audzēja DNS sekvencēšana minimālas atlikušās slimības izsekošanai lokalizētā resnās zarnas vēža gadījumā. Ann Oncol. 2019. gada 1. novembris; 30(11):1804–1812.
[4] Taieb J., André T., Auclin E. Adjuvantas terapijas pilnveidošana nemetastātiska resnās zarnas vēža gadījumā, jauni standarti un perspektīvas. Cancer Treat Rev. 2019;75:1–11.