Прорывное перспективное исследование: технология метилирования ДНК крови на основе ПЦР открывает новую эру наблюдения за МОБ при колоректальном раке

Недавно JAMA Oncology (IF 33.012) опубликовал важный результат исследования [1] группы профессора Цай Го-ринга из онкологической больницы Университета Фудань и профессора Ван Цзина из больницы Жэньцзи Медицинской школы Шанхайского университета Цзяотун в сотрудничестве с KUNYUAN BIOLOGY: «Раннее выявление молекулярной остаточной болезни и стратификация риска для колоректального рака I–III стадии с помощью метилирования циркулирующей опухолевой ДНК и стратификации риска)». Это исследование является первым многоцентровым исследованием в мире, в котором применяется технология мультигенного метилирования ctDNA крови на основе ПЦР для прогнозирования рецидива колоректального рака и мониторинга рецидива, что обеспечивает более экономически эффективный технический путь и решение по сравнению с существующими методами технологии обнаружения MRD, что, как ожидается, значительно улучшит клиническое использование прогнозирования и мониторинга рецидива колоректального рака и значительно улучшит выживаемость и качество жизни пациентов. Исследование также получило высокую оценку журнала и его редакторов и было указано в качестве ключевой рекомендательной статьи в этом выпуске, а профессор Хуан Руис-Баньобре из Испании и профессор Аджай Гоэль из США были приглашены для его рецензирования. Исследование также было опубликовано GenomeWeb, ведущим биомедицинским СМИ в США.

Колоректальный рак (КРР) является распространенной злокачественной опухолью желудочно-кишечного тракта в Китае. Данные Международного агентства по исследованию рака (МАИР) за 2020 год показывают, что 555 000 новых случаев в Китае составляют около 1/3 от общего числа случаев в мире, при этом уровень заболеваемости подскочил на второе место среди распространенных видов рака в Китае; 286 000 смертей составляют около 1/3 от общего числа случаев в мире, занимая пятое место среди наиболее распространенных причин смерти от рака в Китае. Пятая причина смерти в Китае. Примечательно, что среди диагностированных пациентов стадии TNM I, II, III и IV составляют 18,6%, 42,5%, 30,7% и 8,2% соответственно. Более 80% пациентов находятся на средней и поздней стадиях, и у 44% из них наблюдаются одновременные или гетерохронные отдаленные метастазы в печень и легкие, что серьезно влияет на период выживания, ставит под угрозу здоровье наших жителей и наносит тяжелый социальный и экономический ущерб. Согласно статистике Национального онкологического центра, среднегодовой рост стоимости лечения колоректального рака в Китае составляет около 6,9% - 9,2%, а личные расходы на здравоохранение пациентов в течение одного года после постановки диагноза могут составлять 60% семейного дохода. Больные раком страдают от этой болезни, а также испытывают большое экономическое давление [2].
Девяносто процентов очагов колоректального рака можно удалить хирургическим путем, и чем раньше обнаружена опухоль, тем выше пятилетняя выживаемость после радикальной хирургической резекции, но общая частота рецидивов после радикальной резекции все еще составляет около 30%. Пятилетняя выживаемость при колоректальном раке среди населения Китая составляет 90,1%, 72,6%, 53,8% и 10,4% для стадий I, II, III и IV соответственно.
Минимальная остаточная болезнь (MRD) является основной причиной рецидива опухоли после радикального лечения. В последние годы технология обнаружения MRD для солидных опухолей быстро совершенствовалась, и несколько крупных наблюдательных и интервенционных исследований подтвердили, что послеоперационный статус MRD может указывать на риск послеоперационного рецидива колоректального рака. Тестирование ctDNA имеет преимущества неинвазивности, простоты, быстроты, высокой доступности образцов и преодоления гетерогенности опухоли.
В рекомендациях NCCN США по раку толстой кишки и в рекомендациях CSCO Китая по колоректальному раку указано, что для определения риска послеоперационного рецидива и выбора адъювантной химиотерапии при раке толстой кишки тестирование ctDNA может предоставить прогностическую и предиктивную информацию, которая поможет в принятии решений по адъювантному лечению для пациентов со стадией II или III рака толстой кишки. Однако большинство существующих исследований сосредоточены на мутациях ctDNA на основе технологии высокопроизводительного секвенирования (NGS), которая имеет сложный процесс, длительное время выполнения и высокую стоимость [3], с небольшим недостатком обобщения и низкой распространенностью среди онкологических пациентов.
В случае пациентов с колоректальным раком III стадии динамический мониторинг ctDNA на основе NGS стоит до 10 000 долларов за один визит и требует периода ожидания до двух недель. С помощью теста на метилирование генов в этом исследовании, ColonAiQ®, пациенты могут пройти динамический мониторинг ctDNA за десятую часть стоимости и получить отчет всего за два дня.
Согласно 560 000 новых случаев колоректального рака в Китае каждый год, клинические пациенты, в основном с колоректальным раком II-III стадии (доля составляет около 70%), имеют наибольшую потребность в динамическом наблюдении, тогда как объем рынка динамического мониторинга колоректального рака MRD достигает миллионов человек каждый год.
Видно, что результаты исследования имеют важное научное и практическое значение. Благодаря масштабным проспективным клиническим исследованиям было подтверждено, что технология метилирования ctDNA крови на основе ПЦР может использоваться для прогнозирования рецидивов колоректального рака и мониторинга рецидивов с чувствительностью, своевременностью и экономической эффективностью, что позволяет более точно применять медицину для большего числа онкологических пациентов. Исследование основано на ColonAiQ®, тесте метилирования на основе мультигенов для колоректального рака, разработанном KUNY, клиническая ценность применения которого при раннем скрининге и диагностике была подтверждена центральным клиническим исследованием.
Gastroenterology (IF33.88), ведущий международный журнал в области желудочно-кишечных заболеваний в 2021 году, сообщил о результатах многоцентрового исследования больницы Чжуншань при университете Фудань, онкологической больницы при университете Фудань и других авторитетных медицинских учреждений совместно с KUNYAN Biological, которые подтвердили превосходную эффективность ColonAiQ® ChangAiQ® при раннем скрининге и ранней диагностике колоректального рака, а также первоначально исследовали его потенциальное применение в мониторинге прогноза колоректального рака.

Для дальнейшей проверки клинического применения метилирования ctDNA в стратификации риска, принятии решений о лечении и раннем мониторинге рецидивов при колоректальном раке I–III стадии исследовательская группа включила 299 пациентов с колоректальным раком I–III стадии, перенесших радикальную операцию, и собирала образцы крови в каждой точке наблюдения (с интервалом в три месяца) в течение одной недели до операции, одного месяца после операции и в послеоперационной адъювантной терапии для динамического тестирования ctDNA крови.
Во-первых, было обнаружено, что тестирование ctDNA может предсказать риск рецидива у пациентов с колоректальным раком на ранней стадии, как до операции, так и в раннем послеоперационном периоде. У пациентов с положительным результатом ctDNA до операции вероятность послеоперационного рецидива была выше, чем у пациентов с отрицательным результатом ctDNA (22,0% > 4,7%). Раннее послеоперационное тестирование ctDNA по-прежнему предсказывало риск рецидива: через месяц после радикальной резекции у пациентов с положительным результатом ctDNA вероятность рецидива была в 17,5 раз выше, чем у пациентов с отрицательным результатом; группа также обнаружила, что комбинированное тестирование ctDNA и CEA немного улучшило показатели обнаружения рецидива (AUC=0,849), но разница была незначительной по сравнению с тестированием только ctDNA (AUC=0,839). Разница была незначительной по сравнению с тестированием только ctDNA (AUC=0,839).
Клиническая стадия в сочетании с факторами риска в настоящее время является основной основой для стратификации риска онкологических пациентов, и в текущей парадигме большое количество пациентов все еще рецидивируют [4], и существует острая необходимость в лучших инструментах стратификации, поскольку в клинике сосуществуют избыточное и недостаточное лечение. Основываясь на этом, группа классифицировала пациентов с колоректальным раком III стадии на различные подгруппы на основе оценки клинического риска рецидива (высокий риск (T4/N2) и низкий риск (T1-3N1)) и периода адъювантного лечения (3/6 месяцев). Анализ показал, что у пациентов в подгруппе высокого риска ctDNA-положительных пациентов частота рецидивов была ниже, если они получали шесть месяцев адъювантной терапии; в подгруппе низкого риска ctDNA-положительных пациентов не было значительной разницы между циклом адъювантного лечения и результатами для пациентов; в то время как у пациентов с отрицательным результатом анализа на ДНК (ctDNA) прогноз был значительно лучше, чем у пациентов с положительным результатом анализа на ДНК (ctDNA), а также наблюдался более длительный период без рецидива после операции (RFS); колоректальный рак I стадии и II стадии низкого риска. У всех пациентов с отрицательным результатом анализа на ДНК (ctDNA) не было рецидивов в течение двух лет; поэтому ожидается, что интеграция ctDNA с клиническими признаками позволит дополнительно оптимизировать стратификацию риска и лучше прогнозировать рецидив.

Рисунок 1. Анализ плазменной ДНК в POM1 для раннего выявления рецидива колоректального рака
Дальнейшие результаты динамического тестирования ctDNA показали, что риск рецидива был значительно выше у пациентов с положительным динамическим тестированием ctDNA, чем у пациентов с отрицательным ctDNA во время фазы мониторинга рецидива заболевания после окончательного лечения (после радикальной операции + адъювантная терапия) (рисунок 3ACD), и что ctDNA может указывать на рецидив опухоли на 20 месяцев раньше, чем визуализация (рисунок 3B), что дает возможность раннего выявления рецидива заболевания и своевременного вмешательства.

Рисунок 2. Анализ ctDNA на основе продольной когорты для выявления рецидива колоректального рака

«Большое количество исследований трансляционной медицины в области колоректального рака лидируют в этой дисциплине, особенно тестирование МОБ на основе ctDNA, которое демонстрирует большой потенциал для улучшения послеоперационного ведения пациентов с колоректальным раком за счет обеспечения стратификации риска рецидива, принятия решений о лечении и раннего мониторинга рецидивов.

Преимущество выбора метилирования ДНК в качестве нового маркера МОБ по сравнению с обнаружением мутаций заключается в том, что он не требует скрининга полногеномного секвенирования опухолевых тканей, используется непосредственно для анализа крови и позволяет избежать ложноположительных результатов из-за обнаружения соматических мутаций, происходящих из нормальных тканей, доброкачественных заболеваний и клонального кроветворения.
Это исследование и другие связанные с ним исследования подтверждают, что тестирование МОБ на основе ctDNA является наиболее важным независимым фактором риска рецидива колоректального рака I–III стадии и может использоваться для принятия решений о лечении, включая «эскалацию» и «снижение» адъювантной терапии. МОБ является наиболее важным независимым фактором риска рецидива после операции по поводу колоректального рака I–III стадии.
Область MRD быстро развивается с появлением ряда инновационных, высокочувствительных и специфичных анализов, основанных на эпигенетике (метилирование ДНК и фрагментомика) и геномике (сверхглубокое целевое секвенирование или секвенирование всего генома). Мы ожидаем, что ColonAiQ® продолжит организовывать крупномасштабные клинические исследования и сможет стать новым индикатором тестирования MRD, который сочетает в себе доступность, высокую производительность и экономичность и может широко использоваться в повседневной клинической практике».
Ссылки
[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. Раннее выявление молекулярной остаточной болезни и стратификация риска колоректального рака I–III стадии с помощью метилирования циркулирующей опухолевой ДНК. JAMA Oncol. 2023 г., 20 апреля.
[2] «Бремя колоректального рака среди населения Китая: изменилось ли оно за последние годы?», Китайский журнал эпидемиологии, том 41, № 10, октябрь 2020 г.
[3] Таразона Н., Химено-Валиенте Ф., Гамбарделла В. и др. Целевое секвенирование нового поколения циркулирующей опухолевой ДНК для отслеживания минимальной остаточной болезни при локализованном раке толстой кишки. Ann Oncol. 1 ноября 2019 г.;30(11):1804-1812.
[4] Тайеб Дж., Андре Т., Оклин Э. Совершенствование адъювантной терапии неметастатического рака толстой кишки, новые стандарты и перспективы. Cancer Treat Rev. 2019;75:1-11.