Pambihirang tagumpay sa pag-aaral: Ang teknolohiyang methylation ng ctDNA na batay sa PCR ng dugo ay nagbubukas ng bagong panahon ng pagsubaybay sa MRD para sa colorectal cancer

Kamakailan, inilathala ng JAMA Oncology (IF 33.012) ang isang mahalagang resulta ng pananaliksik [1] ng pangkat ni Prof. Cai Guo-ring mula sa Cancer Hospital ng Fudan University at Prof. Wang Jing mula sa Renji Hospital ng Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, sa pakikipagtulungan ng KUNYUAN BIOLOGY: “Early Detection of Molecular Residual Disease and Risk Coloring Stramor III Methylation at Risk Stratification)". Ang pag-aaral na ito ay ang unang multicenter na pag-aaral sa mundo na nag-aplay ng PCR-based blood ctDNA multigene methylation technology para sa colorectal cancer recurrence prediction at recurrence monitoring, na nagbibigay ng mas cost-effective na technical pathway at solusyon kumpara sa mga umiiral nang MRD detection technology na pamamaraan, na inaasahang lubos na makakabuti sa klinikal na paggamit ng colorectal cancer recurrence prediction at monitoring, at makabuluhang mapabuti ang buhay ng pasyente. Ang pag-aaral ay lubos ding nasuri ng journal at ng mga editor nito, at nakalista bilang isang mahalagang papel ng rekomendasyon sa isyung ito, at inanyayahan si Propesor Juan Ruiz-Bañobre mula sa Spain at Propesor Ajay Goel mula sa Estados Unidos na suriin ito. Ang pag-aaral ay iniulat din ng GenomeWeb, isang nangungunang biomedical media sa Estados Unidos.

Ang colorectal cancer (CRC) ay isang karaniwang malignant na tumor ng gastrointestinal tract sa China. 2020 International Agency for Research on Cancer (IARC) data ay nagpapakita na 555,000 bagong mga kaso sa China account para sa humigit-kumulang 1/3 ng mundo, na may rate ng insidente na tumalon sa pangalawang lugar ng karaniwang mga kanser sa China; 286,000 na pagkamatay ang bumubuo sa humigit-kumulang 1/3 ng mundo, na nagraranggo bilang ikalimang pinakakaraniwang sanhi ng pagkamatay ng kanser sa China. Ang ikalimang sanhi ng kamatayan sa China. Kapansin-pansin na sa mga nasuri na pasyente, ang mga yugto ng TNM I, II, III at IV ay 18.6%, 42.5%, 30.7% at 8.2% ayon sa pagkakabanggit. Mahigit sa 80% ng mga pasyente ay nasa gitna at huling mga yugto, at 44% sa kanila ay may sabay-sabay o heterochronic na malayong metastases sa atay at baga, na seryosong nakakaapekto sa panahon ng kaligtasan, naglalagay sa panganib sa kalusugan ng ating mga residente at nagdudulot ng mabigat na panlipunan at pang-ekonomiyang pasanin. Ayon sa statistics ng National Cancer Center, ang average na taunang pagtaas sa gastos ng colorectal cancer treatment sa China ay humigit-kumulang 6.9% hanggang 9.2%, at ang personal na gastos sa kalusugan ng mga pasyente sa loob ng isang taon ng diagnosis ay maaaring umabot ng 60% ng kita ng pamilya. Ang mga pasyente ng kanser ay dumaranas ng sakit at sa ilalim din ng matinding pang-ekonomiyang presyon [2].
Siyamnapung porsiyento ng mga sugat sa colorectal na kanser ay maaaring alisin sa pamamagitan ng operasyon, at kapag mas maaga ang pagtuklas ng tumor, mas mataas ang limang taon na rate ng kaligtasan pagkatapos ng radikal na pag-resection ng operasyon, ngunit ang kabuuang rate ng pag-ulit pagkatapos ng radical resection ay halos 30%. Ang limang taong survival rate ng colorectal cancer sa populasyon ng Chinese ay 90.1%, 72.6%, 53.8% at 10.4% para sa stages I, II, III at IV, ayon sa pagkakabanggit.
Ang pinakamaliit na natitirang sakit (MRD) ay isang pangunahing sanhi ng pag-ulit ng tumor pagkatapos ng radikal na paggamot. Sa mga nagdaang taon, ang teknolohiya ng pagtuklas ng MRD para sa mga solidong tumor ay mabilis na umunlad, at ilang mabibigat na obserbasyonal at interbensyonal na pag-aaral ang nakumpirma na ang postoperative MRD status ay maaaring magpahiwatig ng panganib ng postoperative recurrence ng colorectal cancer. Ang pagsusuri sa ctDNA ay may mga bentahe ng pagiging noninvasive, simple, mabilis, na may mataas na sample accessibility at overcoming tumor heterogeneity.
Ang mga alituntunin ng US NCCN para sa colon cancer at ang Chinese CSCO na mga alituntunin para sa colorectal cancer ay parehong nagsasaad na para sa postoperative recurrence risk determination at adjuvant chemotherapy selection sa colon cancer, ang ctDNA testing ay maaaring magbigay ng prognostic at predictive na impormasyon upang tumulong sa mga desisyon sa adjuvant treatment para sa mga pasyenteng may stage II o III colon cancer. Gayunpaman, ang karamihan sa mga umiiral na pag-aaral ay nakatuon sa mga mutasyon ng ctDNA batay sa high-throughput sequencing technology (NGS), na may kumplikadong proseso, mahabang lead time, at mataas na gastos [3], na may bahagyang kakulangan ng generalizability at mababang prevalence sa mga pasyente ng cancer.
Sa kaso ng stage III na colorectal cancer na mga pasyente, ang NGS-based ctDNA dynamic monitoring ay nagkakahalaga ng hanggang $10,000 para sa isang pagbisita at nangangailangan ng panahon ng paghihintay ng hanggang dalawang linggo. Gamit ang multigene methylation test sa pag-aaral na ito, ang ColonAiQ®, ang mga pasyente ay maaaring magkaroon ng dynamic na pagsubaybay sa ctDNA sa ikasampu ng halaga at makakuha ng ulat sa loob ng dalawang araw.
Ayon sa 560,000 bagong kaso ng colorectal cancer sa China bawat taon, ang mga klinikal na pasyente na pangunahing may stage II-III colorectal cancer (ang proporsyon ay humigit-kumulang 70%) ay may mas kagyat na pangangailangan para sa dynamic na pagsubaybay, pagkatapos ay ang laki ng merkado ng MRD dynamic na pagsubaybay ng colorectal cancer ay umabot sa milyun-milyong tao bawat taon.
Makikita na ang mga resulta ng pananaliksik ay may mahalagang siyentipiko at praktikal na kahalagahan. Sa pamamagitan ng malakihang prospective na klinikal na pag-aaral, kinumpirma nito na ang PCR-based blood ctDNA multigene methylation technology ay maaaring gamitin para sa colorectal cancer recurrence prediction at recurrence monitoring na may parehong sensitivity, timeliness at cost-effectiveness, mas mahusay na nagbibigay-daan sa precision na gamot upang makinabang sa mas maraming pasyente ng cancer. Ang pag-aaral ay batay sa ColonAiQ®, isang multi-gene methylation test para sa colorectal cancer na binuo ng KUNY, na ang halaga ng klinikal na aplikasyon sa maagang screening at diagnosis ay nakumpirma ng isang sentral na klinikal na pag-aaral.
Ang Gastroenterology (IF33.88), ang nangungunang internasyonal na journal sa larangan ng mga sakit sa gastrointestinal noong 2021, ay nag-ulat ng mga resulta ng multicenter na pananaliksik ng Zhongshan Hospital ng Fudan University, Cancer Hospital ng Fudan University at iba pang makapangyarihang institusyong medikal kasabay ng KUNYAN Biological, na nagkumpirma ng mahusay na pagganap ng ColonAiQ® ChangAiQ® sa maagang pag-screen at pag-diagnose ng colorectal na pag-aaral din ng potensyal na pag-diagnose ng kulay. sa prognosis monitoring ng colorectal cancer.

Upang higit pang mapatunayan ang klinikal na aplikasyon ng ctDNA methylation sa stratification ng panganib, paggabay sa mga desisyon sa paggamot at maagang pagsubaybay sa pag-ulit sa stage I-III colorectal cancer, kasama sa research team ang 299 na pasyenteng may stage I-III colorectal cancer na sumailalim sa radical surgery at nangolekta ng mga sample ng dugo sa bawat follow-up point (tatlong buwan ang pagitan) sa loob ng isang linggo bago ang pagtitistis, at dynamic na pag-opera sa dugo, isang buwan pagkatapos ng dynamic na operasyon.
Una, natagpuan na ang pagsusuri sa ctDNA ay maaaring mahulaan ang panganib ng pag-ulit sa mga pasyente ng colorectal cancer nang maaga, parehong preoperatively at maagang postoperatively. Ang mga preoperative na ctDNA-positive na mga pasyente ay may mas mataas na posibilidad ng postoperative recurrence kaysa sa mga preoperative na ctDNA-negative na mga pasyente (22.0% > 4.7%). Ang maagang postoperative na pagsusuri sa ctDNA ay hinulaang pa rin ang panganib ng pag-ulit: isang buwan pagkatapos ng radikal na pagputol, ang mga pasyenteng positibo sa ctDNA ay 17.5 beses na mas malamang na magbalik kaysa sa mga negatibong pasyente; natuklasan din ng koponan na ang pinagsamang ctDNA at CEA testing ay bahagyang nagpabuti ng pagganap sa pag-detect ng pag-ulit (AUC=0.849), ngunit ang pagkakaiba ay hindi makabuluhan kumpara sa ctDNA (AUC=0.839) na pagsubok lamang Ang pagkakaiba ay hindi makabuluhan kumpara sa ctDNA lamang (AUC=0.839).
Ang klinikal na pagtatanghal na sinamahan ng mga kadahilanan ng panganib ay kasalukuyang pangunahing batayan para sa stratification ng panganib ng mga pasyente ng cancer, at sa kasalukuyang paradigm, ang isang malaking bilang ng mga pasyente ay umuulit pa rin [4], at mayroong isang kagyat na pangangailangan para sa mas mahusay na mga tool sa stratification bilang over-treatment at under-treatment na magkakasamang nabubuhay sa klinika. Batay dito, inuri ng team ang mga pasyenteng may stage III colorectal cancer sa iba't ibang subgroup batay sa clinical recurrence risk assessment (high risk (T4/N2) at low risk (T1-3N1)) at adjuvant treatment period (3/6 na buwan). Nalaman ng pagsusuri na ang mga pasyente sa high-risk subgroup ng ctDNA-positive na mga pasyente ay may mas mababang rate ng pag-ulit kung nakatanggap sila ng anim na buwan ng adjuvant therapy; sa low-risk subgroup ng ctDNA-positive na mga pasyente, walang makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng adjuvant treatment cycle at mga resulta ng pasyente; habang ang ctDNA-negative na mga pasyente ay may makabuluhang mas mahusay na pagbabala kaysa sa ctDNA-positive na mga pasyente at mas mahabang postoperative recurrence-free period (RFS); stage I at low-risk stage II colorectal cancer Lahat ng ctDNA-negative na pasyente ay walang pag-ulit sa loob ng dalawang taon; samakatuwid, ang pagsasama ng ctDNA sa mga klinikal na tampok ay inaasahan na higit pang ma-optimize ang stratification ng panganib at mas mahusay na mahulaan ang pag-ulit.

Figure 1. Pagsusuri ng Plasma ctDNA sa POM1 para sa maagang pagtuklas ng pag-ulit ng colorectal cancer
Ang mga karagdagang resulta ng dynamic na pagsusuri sa ctDNA ay nagpakita na ang panganib ng pag-ulit ay makabuluhang mas mataas sa mga pasyente na may positibong dinamikong pagsusuri sa ctDNA kaysa sa mga pasyente na may negatibong ctDNA sa panahon ng yugto ng pagsubaybay sa pag-ulit ng sakit pagkatapos ng tiyak na paggamot (pagkatapos ng radikal na operasyon + adjuvant therapy) (Larawan 3ACD), at ang ctDNA ay maaaring magpahiwatig ng pag-ulit ng tumor hanggang sa 20 buwan nang mas maaga kaysa sa pag-detect ng sakit na may posibilidad na 20B (Figuribility na mas maaga kaysa sa imaging). pag-ulit at napapanahong interbensyon.

Figure 2. pagsusuri ng ctDNA batay sa longitudinal cohort para makita ang pag-ulit ng colorectal cancer

"Ang isang malaking bilang ng mga pag-aaral ng translational medicine sa colorectal cancer ay nangunguna sa disiplina, lalo na ang ctDNA-based MRD testing ay nagpapakita ng malaking potensyal na mapahusay ang postoperative management ng mga pasyente ng colorectal cancer sa pamamagitan ng pagpapagana ng stratification ng panganib sa pag-ulit, paggabay sa mga desisyon sa paggamot at pagsubaybay sa maagang pag-ulit.

Ang bentahe ng pagpili ng DNA methylation bilang isang nobelang MRD marker kaysa sa pag-detect ng mutation ay hindi ito nangangailangan ng buong genome sequencing screening ng mga tumor tissue, direktang ginagamit para sa pagsusuri ng dugo, at iniiwasan ang mga maling positibong resulta dahil sa pagtuklas ng mga somatic mutations na nagmumula sa mga normal na tisyu, benign na sakit, at clonal hematopoiesis.
Ang pag-aaral na ito at iba pang kaugnay na pag-aaral ay nagpapatunay na ang ctDNA-based MRD testing ay ang pinakamahalagang independiyenteng risk factor para sa pag-ulit ng stage I-III colorectal cancer at maaaring magamit upang makatulong sa paggabay sa mga desisyon sa paggamot, kabilang ang "escalation" at "downgrade" ng adjuvant therapy Ang MRD ay ang pinakamahalagang independent risk factor para sa pag-ulit pagkatapos ng operasyon para sa stage I-III colorectal cancer.
Ang larangan ng MRD ay mabilis na umuunlad na may ilang mga makabagong, lubos na sensitibo at tiyak na mga pagsusuri batay sa epigenetics (DNA methylation at fragmentomics) at genomics (ultra-deep na naka-target na pagkakasunud-sunod o buong genome sequencing). Inaasahan namin na ang ColonAiQ® ay patuloy na nag-oorganisa ng malakihang klinikal na pag-aaral at maaaring maging isang bagong indicator ng MRD testing na pinagsasama ang accessibility, mataas na performance at affordability at maaaring malawakang magamit sa regular na klinikal na kasanayan."
Mga sanggunian
[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. Maagang Pag-detect ng Molecular Residual Disease at Risk Stratification para sa Stage I hanggang III Colorectal Cancer sa pamamagitan ng Circulating Tumor DNA Methylation. JAMA Oncol. 2023 Abr 20.
[2] “Ang pasanin ng colorectal cancer disease sa populasyon ng Chinese: nagbago ba ito nitong mga nakaraang taon? , Chinese Journal of Epidemiology, Vol. 41, No. 10, Oktubre 2020.
[3] Tarazona N, Gimeno-Valiente F, Gambardella V, et al. Naka-target sa susunod na henerasyon na pagkakasunud-sunod ng circulating-tumor DNA para sa pagsubaybay sa minimal na natitirang sakit sa naisalokal na colon cancer. Ann Oncol. Nob 1, 2019;30(11):1804-1812.
[4] Taieb J, André T, Auclin E. Pagpino ng adjuvant therapy para sa non-metastatic na colon cancer, mga bagong pamantayan at pananaw. Paggamot sa Kanser Rev. 2019;75:1-11.