Studi prospektif terobosan: Teknologi metilasi ctDNA darah berbasis PCR membuka era baru pengawasan MRD untuk kanker kolorektal

Baru-baru ini, JAMA Oncology (IF 33.012) menerbitkan hasil penelitian penting [1] oleh tim Prof. Cai Guo-ring dari Rumah Sakit Kanker Universitas Fudan dan Prof. Wang Jing dari Rumah Sakit Renji Fakultas Kedokteran Universitas Shanghai Jiao Tong, di kolaborasi dengan KUNYUAN BIOLOGY: “Deteksi Dini Penyakit Residu Molekuler dan Stratifikasi Risiko Kanker Kolorektal Stadium I hingga III melalui Metilasi DNA Tumor Beredar dan Stratifikasi Risiko)”. Penelitian ini merupakan penelitian multisenter pertama di dunia yang menerapkan teknologi metilasi multigen ctDNA darah berbasis PCR untuk prediksi kekambuhan kanker kolorektal dan pemantauan kekambuhan, memberikan jalur teknis dan solusi yang lebih hemat biaya dibandingkan dengan metode teknologi deteksi MRD yang ada, yang diharapkan untuk meningkatkan penggunaan klinis prediksi dan pemantauan kekambuhan kanker kolorektal, dan secara signifikan meningkatkan kelangsungan hidup dan kualitas hidup pasien. Penelitian ini juga mendapat penilaian tinggi dari jurnal dan editornya, dan terdaftar sebagai makalah rekomendasi utama dalam terbitan ini, dan Profesor Juan Ruiz-Bañobre dari Spanyol dan Profesor Ajay Goel dari Amerika Serikat diundang untuk meninjaunya. Penelitian tersebut juga dilaporkan oleh GenomeWeb, media biomedis terkemuka di Amerika Serikat.

Kanker kolorektal (CRC) adalah tumor ganas saluran pencernaan yang umum di Tiongkok. Data Badan Internasional untuk Penelitian Kanker (IARC) tahun 2020 menunjukkan bahwa 555.000 kasus baru di Tiongkok mencakup sekitar 1/3 kasus di dunia, dan angka kejadiannya melonjak ke peringkat kedua di antara kasus kanker yang paling umum di Tiongkok; 286.000 kematian merupakan sepertiga dari jumlah kematian di dunia, dan merupakan penyebab kematian akibat kanker kelima yang paling umum di Tiongkok. Penyebab kematian kelima di Tiongkok. Perlu dicatat bahwa di antara pasien yang didiagnosis, TNM stadium I, II, III dan IV masing-masing adalah 18,6%, 42,5%, 30,7% dan 8,2%. Lebih dari 80% pasien berada pada stadium menengah dan akhir, dan 44% di antaranya mengalami metastasis jauh secara simultan atau heterokronis ke hati dan paru-paru, yang secara serius mempengaruhi masa kelangsungan hidup, membahayakan kesehatan penduduk kita dan menyebabkan dampak sosial dan ekonomi yang berat. beban. Menurut statistik Pusat Kanker Nasional, rata-rata kenaikan tahunan biaya pengobatan kanker kolorektal di Tiongkok adalah sekitar 6,9% hingga 9,2%, dan pengeluaran kesehatan pribadi pasien dalam satu tahun setelah diagnosis dapat menghabiskan 60% dari biaya pengobatan kanker kolorektal. pendapatan keluarga. Pasien kanker menderita penyakit ini dan juga berada di bawah tekanan ekonomi yang besar [2].
Sembilan puluh persen lesi kanker kolorektal dapat diangkat melalui pembedahan, dan semakin dini tumor terdeteksi, semakin tinggi tingkat kelangsungan hidup lima tahun setelah reseksi bedah radikal, namun tingkat kekambuhan keseluruhan setelah reseksi radikal masih sekitar 30%. Tingkat kelangsungan hidup lima tahun kanker kolorektal pada populasi Tiongkok adalah 90,1%, 72,6%, 53,8% dan 10,4% masing-masing untuk stadium I, II, III dan IV.
Penyakit sisa minimal (MRD) adalah penyebab utama kekambuhan tumor setelah pengobatan radikal. Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi deteksi MRD untuk tumor padat telah berkembang pesat, dan beberapa penelitian observasional dan intervensi kelas berat telah mengkonfirmasi bahwa status MRD pasca operasi dapat mengindikasikan risiko kekambuhan kanker kolorektal pasca operasi. Keunggulan pengujian ctDNA adalah noninvasif, sederhana, cepat, aksesibilitas sampel tinggi, dan mengatasi heterogenitas tumor.
Pedoman NCCN AS untuk kanker usus besar dan pedoman CSCO Tiongkok untuk kanker kolorektal menyatakan bahwa untuk penentuan risiko kekambuhan pasca operasi dan pemilihan kemoterapi tambahan pada kanker usus besar, pengujian ctDNA dapat memberikan informasi prognostik dan prediktif untuk membantu dalam keputusan pengobatan tambahan untuk pasien dengan stadium II. atau III kanker usus besar. Namun, sebagian besar penelitian yang ada berfokus pada mutasi ctDNA berdasarkan teknologi pengurutan throughput tinggi (NGS), yang memiliki proses kompleks, waktu tunggu yang lama, dan biaya tinggi [3], dengan sedikit kemampuan generalisasi dan prevalensi yang rendah di antara pasien kanker.
Dalam kasus pasien kanker kolorektal stadium III, pemantauan dinamis ctDNA berbasis NGS memerlukan biaya hingga $10.000 untuk satu kunjungan dan memerlukan masa tunggu hingga dua minggu. Dengan uji metilasi multigen dalam penelitian ini, ColonAiQ®, pasien dapat melakukan pemantauan ctDNA dinamis dengan biaya sepersepuluh dan mendapatkan laporan hanya dalam dua hari.
Menurut 560.000 kasus baru kanker kolorektal di Tiongkok setiap tahunnya, pasien klinis yang sebagian besar menderita kanker kolorektal stadium II-III (proporsinya sekitar 70%) memiliki permintaan yang lebih mendesak untuk pemantauan dinamis, dibandingkan dengan ukuran pasar pemantauan dinamis MRD. kanker kolorektal menjangkau jutaan orang setiap tahunnya.
Terlihat bahwa hasil penelitian mempunyai signifikansi ilmiah dan praktis yang penting. Melalui studi klinis prospektif berskala besar, telah dipastikan bahwa teknologi metilasi multigen ctDNA darah berbasis PCR dapat digunakan untuk prediksi kekambuhan kanker kolorektal dan pemantauan kekambuhan dengan sensitivitas, ketepatan waktu, dan efektivitas biaya, sehingga memungkinkan pengobatan presisi untuk memberikan manfaat lebih banyak kepada pasien kanker. . Penelitian ini didasarkan pada ColonAiQ®, tes metilasi multi-gen untuk kanker kolorektal yang dikembangkan oleh KUNY, yang nilai penerapan klinisnya dalam skrining dini dan diagnosis telah dikonfirmasi oleh studi klinis pusat.
Gastroenterology (IF33.88), jurnal internasional terkemuka di bidang penyakit gastrointestinal pada tahun 2021, melaporkan hasil penelitian multisenter Rumah Sakit Zhongshan Universitas Fudan, Rumah Sakit Kanker Universitas Fudan dan institusi medis otoritatif lainnya bersama dengan KUNYAN Biological, yang mengkonfirmasi kinerja luar biasa dari ColonAiQ® ChangAiQ® dalam skrining dini dan diagnosis dini kanker kolorektal, dan pada awalnya mengeksplorasi penerapan potensial dalam pemantauan prognosis kanker kolorektal kanker.

Untuk lebih memvalidasi penerapan klinis metilasi ctDNA dalam stratifikasi risiko, memandu keputusan pengobatan dan pemantauan kekambuhan dini pada kanker kolorektal stadium I-III, tim peneliti melibatkan 299 pasien kanker kolorektal stadium I-III yang menjalani operasi radikal dan mengumpulkan sampel darah di setiap titik tindak lanjut (terpisah tiga bulan) dalam satu minggu sebelum operasi, satu bulan setelah operasi, dan dalam terapi tambahan pasca operasi untuk pengujian ctDNA darah dinamis.
Pertama, ditemukan bahwa pengujian ctDNA dapat memprediksi risiko kekambuhan pada pasien kanker kolorektal secara dini, baik sebelum operasi maupun awal pasca operasi. Pasien dengan ctDNA positif sebelum operasi memiliki kemungkinan kekambuhan pasca operasi yang lebih tinggi dibandingkan pasien dengan ctDNA negatif sebelum operasi (22,0% > 4,7%). Tes ctDNA awal pasca operasi masih memperkirakan risiko kekambuhan: satu bulan setelah reseksi radikal, pasien dengan ctDNA positif memiliki kemungkinan 17,5 kali lebih besar untuk kambuh dibandingkan pasien negatif; tim juga menemukan bahwa kombinasi pengujian ctDNA dan CEA sedikit meningkatkan kinerja dalam mendeteksi kekambuhan (AUC=0.849), namun perbedaannya tidak signifikan dibandingkan dengan pengujian ctDNA (AUC=0.839) saja. Perbedaannya tidak signifikan dibandingkan dengan ctDNA saja (AUC= 0,839).
Penentuan stadium klinis yang dikombinasikan dengan faktor risiko saat ini menjadi dasar utama untuk stratifikasi risiko pasien kanker, dan dalam paradigma saat ini, sejumlah besar pasien masih kambuh [4], dan terdapat kebutuhan mendesak untuk alat stratifikasi yang lebih baik sebagai pengobatan yang berlebihan dan yang sedang menjalani perawatan hidup berdampingan di klinik. Berdasarkan hal ini, tim mengklasifikasikan pasien dengan kanker kolorektal stadium III ke dalam subkelompok berbeda berdasarkan penilaian risiko kekambuhan klinis (risiko tinggi (T4/N2) dan risiko rendah (T1-3N1)) dan masa pengobatan tambahan (3/6 bulan). Analisis menemukan bahwa pasien dalam subkelompok pasien positif ctDNA berisiko tinggi memiliki tingkat kekambuhan yang lebih rendah jika mereka menerima terapi tambahan selama enam bulan; pada subkelompok pasien positif ctDNA berisiko rendah, tidak ada perbedaan signifikan antara siklus pengobatan tambahan dan hasil akhir pasien; sementara pasien dengan ctDNA-negatif memiliki prognosis yang jauh lebih baik dibandingkan pasien dengan ctDNA positif dan periode bebas kekambuhan pasca operasi (RFS) yang lebih lama; kanker kolorektal stadium I dan risiko rendah stadium II Semua pasien dengan ctDNA negatif tidak mengalami kekambuhan dalam waktu dua tahun; oleh karena itu, integrasi ctDNA dengan gambaran klinis diharapkan dapat lebih mengoptimalkan stratifikasi risiko dan memprediksi kekambuhan dengan lebih baik.

Gambar 1. Analisis ctDNA plasma di POM1 untuk deteksi dini kekambuhan kanker kolorektal
Hasil lebih lanjut dari pengujian ctDNA dinamis menunjukkan bahwa risiko kekambuhan secara signifikan lebih tinggi pada pasien dengan pengujian ctDNA dinamis positif dibandingkan pada pasien dengan ctDNA negatif selama fase pemantauan kekambuhan penyakit setelah pengobatan definitif (setelah operasi radikal + terapi tambahan) (Gambar 3ACD), dan bahwa ctDNA dapat mengindikasikan kekambuhan tumor hingga 20 bulan lebih awal dibandingkan pencitraan (Gambar 3B), sehingga menawarkan kemungkinan deteksi dini kekambuhan penyakit dan intervensi yang tepat waktu.

Gambar 2. Analisis ctDNA berdasarkan kohort longitudinal untuk mendeteksi kekambuhan kanker kolorektal

“Sejumlah besar penelitian pengobatan translasi pada kanker kolorektal memimpin disiplin ilmu ini, terutama pengujian MRD berbasis ctDNA menunjukkan potensi besar untuk meningkatkan manajemen pasca operasi pasien kanker kolorektal dengan memungkinkan stratifikasi risiko kekambuhan, memandu keputusan pengobatan dan pemantauan kekambuhan dini.

Keuntungan memilih metilasi DNA sebagai penanda MRD baru dibandingkan deteksi mutasi adalah tidak memerlukan skrining sekuensing seluruh genom jaringan tumor, langsung digunakan untuk tes darah, dan menghindari hasil positif palsu karena deteksi mutasi somatik yang berasal dari normal. jaringan, penyakit jinak, dan hematopoiesis klonal.
Penelitian ini dan penelitian terkait lainnya mengkonfirmasi bahwa pengujian MRD berbasis ctDNA merupakan faktor risiko independen yang paling penting untuk kambuhnya kanker kolorektal stadium I-III dan dapat digunakan untuk membantu memandu keputusan pengobatan, termasuk “eskalasi” dan “menurunkan” terapi tambahan. MRD adalah faktor risiko independen terpenting untuk kekambuhan setelah operasi kanker kolorektal stadium I-III.
Bidang MRD berkembang pesat dengan sejumlah pengujian inovatif, sangat sensitif dan spesifik berdasarkan epigenetika (metilasi DNA dan fragmentomik) dan genomik (pengurutan target sangat dalam atau pengurutan seluruh genom). Kami berharap ColonAiQ® terus menyelenggarakan studi klinis berskala besar dan dapat menjadi indikator baru pengujian MRD yang menggabungkan aksesibilitas, kinerja tinggi, dan keterjangkauan serta dapat digunakan secara luas dalam praktik klinis rutin.”
Referensi
[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. Deteksi Dini Penyakit Residu Molekuler dan Stratifikasi Risiko Kanker Kolorektal Stadium I hingga III melalui Metilasi DNA Tumor Bersirkulasi. JAMA Onkol. 20 April 2023.
[2] “Beban penyakit kanker kolorektal pada populasi Tiongkok: apakah sudah berubah dalam beberapa tahun terakhir? , Jurnal Epidemiologi Tiongkok, Vol. 41, Nomor 10, Oktober 2020.
[3] Tarazona N, Gimeno-Valiente F, Gambardella V, dkk. Pengurutan DNA tumor yang bersirkulasi generasi berikutnya yang ditargetkan untuk melacak sisa penyakit minimal pada kanker usus besar yang terlokalisasi. Ann Oncol. 1 November 2019;30(11):1804-1812.
[4] Taieb J, André T, Auclin E. Menyempurnakan terapi tambahan untuk kanker usus besar non-metastatik, standar dan perspektif baru. Pengobatan Kanker Rev. 2019;75:1-11.