การศึกษาในอนาคตที่ก้าวล้ำ: เทคโนโลยีเมทิลเลชั่น ctDNA ในเลือดที่ใช้ PCR เปิดศักราชใหม่ของการเฝ้าระวัง MRD สำหรับมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก

เมื่อเร็ว ๆ นี้ JAMA Oncology (IF 33.012) ได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยที่สำคัญ [1] โดยทีมของ Prof. Cai Guo-ring จาก Cancer Hospital of Fudan University และ Prof. Wang Jing จาก Renji Hospital of Shanghai Jiao Tong University School of Medicine ใน ความร่วมมือกับ KUNYUAN BIOLOGY: “การตรวจหาโรคที่ตกค้างระดับโมเลกุลในระยะเริ่มต้นและการแบ่งชั้นความเสี่ยงสำหรับมะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะที่ 1 ถึง III ผ่าน Circulating Tumor DNA Methylation และการแบ่งชั้นความเสี่ยง”การศึกษานี้เป็นการศึกษาแบบหลายศูนย์ครั้งแรกในโลกที่ใช้เทคโนโลยี ctDNA multigene methylation ในเลือดที่ใช้ PCR สำหรับการทำนายการกลับเป็นซ้ำของมะเร็งลำไส้ใหญ่และการติดตามการเกิดซ้ำ ซึ่งให้แนวทางทางเทคนิคและโซลูชันที่คุ้มค่ากว่าเมื่อเทียบกับวิธีการตรวจจับ MRD ที่มีอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งคาดว่า เพื่อปรับปรุงการใช้งานทางคลินิกของการทำนายและติดตามการเกิดซ้ำของมะเร็งลำไส้ใหญ่ และปรับปรุงการรอดชีวิตและคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยอย่างมีนัยสำคัญการศึกษายังได้รับการประเมินอย่างสูงจากวารสารและกองบรรณาธิการ และได้รับการเสนอชื่อให้เป็นบทความแนะนำที่สำคัญในฉบับนี้ และศาสตราจารย์ฮวน รุยซ์-บาญโอเบรจากสเปนและศาสตราจารย์อาเจย์ โกเอลจากสหรัฐอเมริกาได้รับเชิญให้ทบทวนการศึกษายังรายงานโดย GenomeWeb สื่อชีวการแพทย์ชั้นนำในสหรัฐอเมริกา

มะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก (CRC) เป็นเนื้องอกร้ายของระบบทางเดินอาหารที่พบได้บ่อยในจีนข้อมูลขององค์การระหว่างประเทศเพื่อการวิจัยโรคมะเร็ง (IARC) ในปี 2020 แสดงให้เห็นว่าผู้ป่วยรายใหม่ 555,000 รายในจีนคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 1 ใน 3 ของโลก โดยอัตราอุบัติการณ์กระโดดขึ้นเป็นอันดับสองของมะเร็งทั่วไปในจีนผู้เสียชีวิต 286,000 รายคิดเป็นประมาณ 1 ใน 3 ของโลก ซึ่งเป็นสาเหตุการตายด้วยโรคมะเร็งที่พบมากเป็นอันดับ 5 ของจีนสาเหตุการตายอันดับที่ห้าในจีนเป็นที่น่าสังเกตว่าในบรรดาผู้ป่วยที่ได้รับการวินิจฉัย TNM ระยะ I, II, III และ IV คือ 18.6%, 42.5%, 30.7% และ 8.2% ตามลำดับผู้ป่วยมากกว่า 80% อยู่ในระยะกลางและระยะปลาย และ 44% ของผู้ป่วยเหล่านี้มีการแพร่กระจายไปยังตับและปอดพร้อมกันหรือระยะไกลแบบเฮเทอโรโครนิก ซึ่งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อระยะเวลาการอยู่รอด เป็นอันตรายต่อสุขภาพของผู้อยู่อาศัยของเรา และก่อให้เกิดผลกระทบทางสังคมและเศรษฐกิจอย่างหนัก ภาระ.ตามสถิติของศูนย์มะเร็งแห่งชาติ ค่ารักษามะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักที่เพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ยต่อปีในประเทศจีนอยู่ที่ประมาณ 6.9% ถึง 9.2% และค่าใช้จ่ายด้านสุขภาพส่วนบุคคลของผู้ป่วยภายในหนึ่งปีของการวินิจฉัยอาจกินพื้นที่ถึง 60% ของ รายได้ของครอบครัวผู้ป่วยโรคมะเร็งกำลังทุกข์ทรมานจากโรคนี้และอยู่ภายใต้แรงกดดันทางเศรษฐกิจอย่างมาก [2]
ร้อยละ 90 ของรอยโรคมะเร็งลำไส้ใหญ่สามารถผ่าตัดเอาออกได้ และยิ่งตรวจพบเนื้องอกได้เร็ว อัตราการรอดชีวิต 5 ปีหลังการผ่าตัดแบบถอนรากถอนโคนก็จะยิ่งสูงขึ้น แต่อัตราการกลับเป็นซ้ำโดยรวมหลังการผ่าตัดแบบถอนรากถอนโคนยังคงอยู่ที่ประมาณ 30%อัตราการรอดชีวิตห้าปีของมะเร็งลำไส้ใหญ่ในประชากรจีนคือ 90.1%, 72.6%, 53.8% และ 10.4% สำหรับระยะที่ I, II, III และ IV ตามลำดับ
โรคเหลือน้อยที่สุด (MRD) เป็นสาเหตุหลักของการกลับเป็นซ้ำของเนื้องอกหลังการรักษาที่รุนแรงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีการตรวจหา MRD สำหรับเนื้องอกที่เป็นของแข็งได้ก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็ว และการศึกษาเชิงสังเกตและเชิงแทรกแซงจำนวนมากหลายชิ้นได้ยืนยันว่าสถานะ MRD หลังการผ่าตัดสามารถบ่งบอกถึงความเสี่ยงของการเกิดซ้ำของมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักได้การทดสอบ ctDNA มีข้อดีของการไม่ทำลายเนื้อร้าย ง่าย รวดเร็ว มีความสามารถในการเข้าถึงตัวอย่างสูง และเอาชนะความแตกต่างของเนื้องอก
แนวทางของ NCCN ของสหรัฐอเมริกาสำหรับมะเร็งลำไส้ใหญ่และแนวทางของ CSCO ของจีนสำหรับมะเร็งลำไส้ใหญ่และไส้ตรงระบุว่าสำหรับการกำหนดความเสี่ยงของการเกิดซ้ำหลังการผ่าตัดและการเลือกเคมีบำบัดเสริมในมะเร็งลำไส้ใหญ่ การทดสอบ ctDNA สามารถให้ข้อมูลการพยากรณ์โรคและการคาดการณ์เพื่อช่วยในการตัดสินใจการรักษาแบบเสริมสำหรับผู้ป่วยระยะที่ II หรือมะเร็งลำไส้ IIIอย่างไรก็ตาม การศึกษาที่มีอยู่ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การกลายพันธุ์ของ ctDNA โดยใช้เทคโนโลยีการหาลำดับปริมาณงานสูง (NGS) ซึ่งมีกระบวนการที่ซับซ้อน ใช้เวลาในการผลิตนาน และมีค่าใช้จ่ายสูง [3] โดยขาดความสามารถทั่วไปเล็กน้อยและความชุกของผู้ป่วยมะเร็งต่ำ
ในกรณีของผู้ป่วยมะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะที่ 3 การตรวจติดตามแบบไดนามิกด้วย ctDNA ที่ใช้ NGS มีค่าใช้จ่ายสูงถึง 10,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อการนัดตรวจครั้งเดียวและต้องรอนานถึงสองสัปดาห์ด้วยการทดสอบเมทิลเลชั่นแบบหลายยีนในการศึกษานี้ ColonAiQ® ผู้ป่วยสามารถตรวจสอบ ctDNA แบบไดนามิกได้ในราคาเพียง 1 ใน 10 ของค่าใช้จ่าย และได้รับรายงานภายในเวลาเพียงสองวัน
จากจำนวนผู้ป่วยมะเร็งลำไส้ใหญ่รายใหม่ 560,000 รายในประเทศจีนในแต่ละปี ผู้ป่วยทางคลินิกส่วนใหญ่ที่เป็นมะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะที่ II-III (สัดส่วนประมาณ 70%) มีความต้องการเร่งด่วนมากขึ้นสำหรับการตรวจติดตามแบบไดนามิก จากนั้นขนาดตลาดของการตรวจ MRD แบบไดนามิกของ มะเร็งลำไส้ใหญ่เข้าถึงผู้คนนับล้านในแต่ละปี
จะเห็นได้ว่าผลการวิจัยมีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติจากการศึกษาทางคลินิกในอนาคตในวงกว้าง เป็นการยืนยันว่าเทคโนโลยี ctDNA multigene methylation ในเลือดที่ใช้ PCR สามารถใช้ในการทำนายการกลับเป็นซ้ำของมะเร็งลำไส้ใหญ่และการตรวจติดตามการเกิดซ้ำด้วยความไว ความทันเวลา และความคุ้มค่า ทำให้ยามีความแม่นยำดีขึ้นเพื่อประโยชน์ผู้ป่วยมะเร็งมากขึ้น .การศึกษานี้ใช้ ColonAiQ® ซึ่งเป็นการทดสอบเมทิลเลชันแบบหลายยีนสำหรับมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักที่พัฒนาโดย KUNY ซึ่งมีค่าการใช้งานทางคลินิกในการตรวจคัดกรองและวินิจฉัยระยะแรกซึ่งได้รับการยืนยันโดยการศึกษาทางคลินิกส่วนกลาง
Gastroenterology (IF33.88) ซึ่งเป็นวารสารระดับนานาชาติชั้นนำในสาขาโรคระบบทางเดินอาหารในปี 2021 ได้รายงานผลการวิจัยแบบหลายศูนย์ของโรงพยาบาล Zhongshan แห่งมหาวิทยาลัย Fudan โรงพยาบาลมะเร็งแห่งมหาวิทยาลัย Fudan และสถาบันการแพทย์ที่เชื่อถือได้อื่น ๆ ร่วมกับ KUNYAN Biological ซึ่งยืนยันว่า ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของ ColonAiQ® ChangAiQ® ในการตรวจคัดกรองและวินิจฉัยมะเร็งลำไส้ใหญ่ในระยะเริ่มต้น และในเบื้องต้นยังสำรวจการใช้งานที่เป็นไปได้ในการติดตามการพยากรณ์โรคของมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก

เพื่อตรวจสอบความถูกต้องเพิ่มเติมของการประยุกต์ใช้ ctDNA methylation ทางคลินิกในการแบ่งชั้นความเสี่ยง แนวทางการตัดสินใจในการรักษา และการติดตามการกลับเป็นซ้ำในระยะเริ่มต้นของมะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะที่ I-III ทีมวิจัยได้รวบรวมผู้ป่วยมะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะที่ I-III จำนวน 299 คนที่ได้รับการผ่าตัดแบบรุนแรงและเก็บตัวอย่างเลือดที่ จุดติดตามผลแต่ละจุด (ห่างกันสามเดือน) ภายในหนึ่งสัปดาห์ก่อนการผ่าตัด หนึ่งเดือนหลังการผ่าตัด และในการบำบัดเสริมหลังการผ่าตัดสำหรับการตรวจ ctDNA ในเลือดแบบไดนามิก
ประการแรก พบว่าการตรวจ ctDNA สามารถทำนายความเสี่ยงของการกลับเป็นซ้ำในผู้ป่วยมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักในระยะแรก ทั้งในระยะก่อนผ่าตัดและระยะแรกหลังการผ่าตัดผู้ป่วยที่มี ctDNA เป็นบวกก่อนการผ่าตัดมีความเป็นไปได้สูงที่จะเกิดซ้ำหลังการผ่าตัดมากกว่าผู้ป่วยที่มี ctDNA เป็นลบก่อนการผ่าตัด (22.0% > 4.7%)การทดสอบ ctDNA ในระยะแรกหลังการผ่าตัดยังคงทำนายความเสี่ยงที่จะเกิดซ้ำ: หนึ่งเดือนหลังจากการตัดออกอย่างรุนแรง ผู้ป่วยที่มีผล ctDNA เป็นบวกมีโอกาสเกิดซ้ำมากกว่าผู้ป่วยที่มีผลลบถึง 17.5 เท่า;ทีมงานยังพบว่าการทดสอบ ctDNA และ CEA ร่วมกันปรับปรุงประสิทธิภาพเล็กน้อยในการตรวจจับการเกิดซ้ำ (AUC=0.849) แต่ความแตกต่างนั้นไม่มีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการทดสอบ ctDNA (AUC=0.839) เพียงอย่างเดียว ความแตกต่างไม่มีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับ ctDNA เพียงอย่างเดียว (AUC= 0.839).
การจัดระยะทางคลินิกรวมกับปัจจัยเสี่ยงในปัจจุบันเป็นพื้นฐานหลักสำหรับการแบ่งชั้นความเสี่ยงของผู้ป่วยมะเร็ง และในกระบวนทัศน์ปัจจุบัน ผู้ป่วยจำนวนมากยังคงกลับมาเป็นซ้ำ [4] และมีความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับเครื่องมือการแบ่งชั้นที่ดีกว่า เช่น การรักษาเกินและ ภายใต้การรักษาอยู่ร่วมกันในคลินิกจากข้อมูลนี้ ทีมงานได้จำแนกผู้ป่วยมะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะที่ 3 ออกเป็นกลุ่มย่อยต่างๆ ตามการประเมินความเสี่ยงในการกลับมาเป็นซ้ำทางคลินิก (ความเสี่ยงสูง (T4/ N2) และความเสี่ยงต่ำ (T1-3N1)) และระยะเวลาการรักษาแบบเสริม (3/6 เดือน)การวิเคราะห์พบว่าผู้ป่วยในกลุ่มย่อยที่มีความเสี่ยงสูงของผู้ป่วยที่มี ctDNA-positive มีอัตราการกลับเป็นซ้ำที่ต่ำกว่าหากพวกเขาได้รับการรักษาแบบเสริม 6 เดือน;ในกลุ่มย่อยที่มีความเสี่ยงต่ำของผู้ป่วยที่มี ctDNA เป็นบวก ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างรอบการรักษาแบบเสริมและผลลัพธ์ของผู้ป่วยในขณะที่ผู้ป่วยที่มีผล ctDNA เป็นลบมีการพยากรณ์โรคที่ดีกว่าผู้ป่วยที่มี ctDNA เป็นบวกอย่างมีนัยสำคัญ และมีระยะเวลาปลอดการเกิดซ้ำ (RFS) หลังการผ่าตัดนานกว่ามะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะที่ 1 และมะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะที่ 2 ที่มีความเสี่ยงต่ำ ผู้ป่วยที่มีผลลบ ctDNA ทั้งหมดไม่กลับมาเป็นซ้ำภายในสองปีดังนั้นการรวม ctDNA เข้ากับลักษณะทางคลินิกจึงคาดว่าจะเพิ่มประสิทธิภาพการแบ่งชั้นความเสี่ยงและทำนายการเกิดซ้ำได้ดีขึ้น

รูปที่ 1 การวิเคราะห์พลาสมา ctDNA ที่ POM1 เพื่อตรวจหาการกลับเป็นซ้ำของมะเร็งลำไส้ใหญ่ในระยะเริ่มต้น
ผลลัพธ์เพิ่มเติมของการทดสอบ ctDNA แบบไดนามิกแสดงให้เห็นว่าความเสี่ยงของการเกิดซ้ำในผู้ป่วยที่มีการทดสอบ ctDNA แบบไดนามิกในเชิงบวกสูงกว่าในผู้ป่วยที่มี ctDNA เชิงลบในระหว่างระยะการติดตามการเกิดซ้ำของโรคหลังการรักษาขั้นสุดท้าย (หลังการผ่าตัดที่รุนแรง + การบำบัดเสริม) (รูปที่ 3ACD) และ ctDNA นั้นสามารถบ่งชี้การกลับเป็นซ้ำของเนื้องอกได้เร็วกว่าการถ่ายภาพถึง 20 เดือน (รูปที่ 3B) ทำให้มีความเป็นไปได้ในการตรวจหาการเกิดซ้ำของโรคในระยะเริ่มต้นและการแทรกแซงที่ทันท่วงที

รูปที่ 2 การวิเคราะห์ ctDNA ตามกลุ่มตามยาวเพื่อตรวจหาการเกิดซ้ำของมะเร็งลำไส้ใหญ่

“การศึกษาด้านเวชศาสตร์การแปลจำนวนมากเกี่ยวกับมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักนำไปสู่ระเบียบวินัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทดสอบ MRD ที่ใช้ ctDNA แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ดีในการเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการหลังการผ่าตัดของผู้ป่วยมะเร็งลำไส้ใหญ่ โดยการเปิดใช้การแบ่งกลุ่มความเสี่ยงของการเกิดซ้ำ

ข้อได้เปรียบของการเลือก DNA methylation เป็นเครื่องหมาย MRD ใหม่เหนือการตรวจหาการกลายพันธุ์คือ ไม่จำเป็นต้องมีการตรวจหาลำดับจีโนมของเนื้อเยื่อเนื้องอกทั้งหมด ใช้สำหรับการตรวจเลือดโดยตรง และหลีกเลี่ยงผลบวกปลอมเนื่องจากการตรวจพบการกลายพันธุ์ของร่างกายที่มีต้นกำเนิดจากปกติ เนื้อเยื่อ โรคที่ไม่ร้ายแรง และการสร้างเม็ดเลือดโคลน
การศึกษานี้และการศึกษาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องยืนยันว่าการทดสอบ MRD ที่ใช้ ctDNA เป็นปัจจัยเสี่ยงอิสระที่สำคัญที่สุดสำหรับการเกิดซ้ำของมะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะที่ I-III และสามารถใช้เพื่อเป็นแนวทางในการตัดสินใจการรักษา รวมถึง "การเพิ่ม" และ "การลดระดับ" ของการรักษาแบบเสริม MRD เป็นปัจจัยเสี่ยงอิสระที่สำคัญที่สุดสำหรับการกลับเป็นซ้ำหลังการผ่าตัดมะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะที่ I-III
สาขาของ MRD มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วด้วยชุดตรวจที่เป็นนวัตกรรมใหม่ มีความไวสูง และเฉพาะเจาะจง โดยยึดตาม epigenetics (DNA methylation และ fragmentomics) และจีโนม (การหาลำดับเป้าหมายที่ลึกเป็นพิเศษหรือการจัดลำดับจีโนมทั้งหมด)เราคาดหวังว่า ColonAiQ® จะยังคงจัดการศึกษาทางคลินิกขนาดใหญ่ต่อไป และจะกลายเป็นตัวบ่งชี้ใหม่ของการทดสอบ MRD ที่รวมการเข้าถึง ประสิทธิภาพสูง และความสามารถในการจ่าย และสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการปฏิบัติทางคลินิกตามปกติ”
อ้างอิง
[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. การตรวจจับล่วงหน้า ของโรคตกค้างระดับโมเลกุลและการแบ่งชั้นความเสี่ยงสำหรับมะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะที่ 1 ถึง 3 ผ่านเมทิลเลชันของเนื้องอกในกระแสเลือดจามา ออนคอล.2566 20 เม.ย.
[2] “ภาระของโรคมะเร็งลำไส้ใหญ่ในประชากรจีน: มีการเปลี่ยนแปลงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาหรือไม่?, วารสารระบาดวิทยาจีน, ฉบับที่.41 ฉบับที่ 10 ตุลาคม 2563
[3] Tarazona N, Gimeno-Valiente F, Gambardella V และคณะการหาลำดับเบสของ DNA ของเนื้องอกในกระแสเลือดในยุคต่อไป เพื่อติดตามโรคที่หลงเหลือน้อยที่สุดในมะเร็งลำไส้เฉพาะที่แอน ออนคอล.1 พ.ย. 2019;30(11):1804-1812.
[4] Taieb J, André T, Auclin E. การปรับแต่งการบำบัดแบบเสริมสำหรับมะเร็งลำไส้ใหญ่ที่ไม่แพร่กระจาย มาตรฐานและมุมมองใหม่การรักษาโรคมะเร็ง Rev. 2019;75:1-11.