Çığır açan prospektif çalışma: PCR tabanlı kan ctDNA metilasyon teknolojisi, kolorektal kanser için minimal kalıntı hastalık (MRD) takibinde yeni bir çağ açıyor.

Son zamanlarda, JAMA Oncology (IF 33.012), Fudan Üniversitesi Kanser Hastanesi'nden Prof. Cai Guo-ring ve Şanghay Jiao Tong Üniversitesi Tıp Fakültesi Renji Hastanesi'nden Prof. Wang Jing'in KUNYUAN BIOLOGY ile işbirliği içinde yürüttüğü önemli bir araştırma sonucunu [1] yayınladı: “Dolaşımdaki Tümör DNA Metilasyonu ve Risk Sınıflandırması Yoluyla Evre I-III Kolorektal Kanser İçin Moleküler Kalıntı Hastalığının Erken Tespiti ve Risk Sınıflandırması”. Bu çalışma, PCR tabanlı kan ctDNA çoklu gen metilasyon teknolojisini kolorektal kanser nüksünün tahmininde ve nüks takibinde uygulayan dünyadaki ilk çok merkezli çalışmadır ve mevcut MRD tespit teknolojisi yöntemlerine kıyasla daha uygun maliyetli bir teknik yol ve çözüm sunmaktadır. Bu çalışma, kolorektal kanser nüksünün tahmininde ve takibinde klinik kullanımı büyük ölçüde iyileştirmeyi ve hasta sağkalımını ve yaşam kalitesini önemli ölçüde artırmayı hedeflemektedir. Çalışma, dergi ve editörleri tarafından da yüksek puanla değerlendirilmiş ve bu sayıda önemli bir öneri makalesi olarak listelenmiştir; ayrıca İspanya'dan Profesör Juan Ruiz-Bañobre ve Amerika Birleşik Devletleri'nden Profesör Ajay Goel çalışmayı incelemek üzere davet edilmiştir. Çalışma ayrıca Amerika Birleşik Devletleri'nin önde gelen biyomedikal medya kuruluşu GenomeWeb tarafından da haberleştirilmiştir.

Kolorektal kanser (CRC), Çin'de gastrointestinal sistemin yaygın bir malign tümörüdür. Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı'nın (IARC) 2020 verilerine göre, Çin'de 555.000 yeni vaka, dünya genelindeki vakaların yaklaşık üçte birini oluşturmaktadır ve Çin'de en sık görülen kanserler arasında ikinci sıraya yükselmiştir; 286.000 ölüm ise dünya genelindeki ölümlerin yaklaşık üçte birini oluşturmakta ve Çin'de kansere bağlı ölümlerin beşinci en yaygın nedeni olarak sıralanmaktadır. Teşhis konulan hastalar arasında TNM evreleri I, II, III ve IV'ün sırasıyla %18,6, %42,5, %30,7 ve %8,2 olduğu dikkat çekicidir. Hastaların %80'inden fazlası orta ve ileri evrelerdedir ve %44'ünde karaciğer ve akciğere eş zamanlı veya heterokronik uzak metastazlar bulunmaktadır; bu durum hayatta kalma süresini ciddi şekilde etkilemekte, halkımızın sağlığını tehlikeye atmakta ve ağır sosyal ve ekonomik yük oluşturmaktadır. Ulusal Kanser Merkezi istatistiklerine göre, Çin'de kolorektal kanser tedavisinin maliyetindeki ortalama yıllık artış yaklaşık %6,9 ila %9,2 arasındadır ve tanı konulduktan sonraki bir yıl içinde hastaların kişisel sağlık harcamaları aile gelirinin %60'ını oluşturabilir. Kanser hastaları hem hastalıktan muzdariptir hem de büyük ekonomik baskı altındadır [2].
Kolorektal kanser lezyonlarının %90'ı cerrahi olarak çıkarılabilir ve tümör ne kadar erken tespit edilirse, radikal cerrahi rezeksiyon sonrası beş yıllık sağ kalım oranı o kadar yüksek olur; ancak radikal rezeksiyon sonrası genel nüks oranı hala yaklaşık %30'dur. Çin popülasyonunda kolorektal kanserin beş yıllık sağ kalım oranları, evre I, II, III ve IV için sırasıyla %90,1, %72,6, %53,8 ve %10,4'tür.
Minimal kalıntı hastalık (MRD), radikal tedavi sonrası tümör nüksünün önemli bir nedenidir. Son yıllarda, katı tümörler için MRD tespit teknolojisi hızla ilerlemiş ve birçok önemli gözlemsel ve girişimsel çalışma, ameliyat sonrası MRD durumunun kolorektal kanserin ameliyat sonrası nüks riskini gösterebileceğini doğrulamıştır. ctDNA testi, invaziv olmaması, basitliği, hızı, yüksek örnek erişilebilirliği ve tümör heterojenliğinin üstesinden gelme avantajlarına sahiptir.
ABD NCCN kolon kanseri kılavuzları ve Çin CSCO kolorektal kanser kılavuzları, kolon kanserinde ameliyat sonrası nüks riskinin belirlenmesi ve adjuvan kemoterapi seçimi için ctDNA testinin, evre II veya III kolon kanseri olan hastalar için adjuvan tedavi kararlarında yardımcı olmak üzere prognostik ve prediktif bilgiler sağlayabileceğini belirtmektedir. Bununla birlikte, mevcut çalışmaların çoğu, karmaşık bir süreç, uzun bekleme süresi ve yüksek maliyete sahip olan yüksek verimli sekanslama teknolojisine (NGS) dayalı ctDNA mutasyonlarına odaklanmaktadır [3], bu da genelleştirilebilirlik açısından hafif bir eksikliğe ve kanser hastaları arasında düşük yaygınlığa sahiptir.
Evre III kolorektal kanser hastalarında, NGS tabanlı ctDNA dinamik izleme, tek bir ziyaret için 10.000 dolara kadar mal olabiliyor ve iki haftaya kadar bekleme süresi gerektiriyor. Bu çalışmada kullanılan çok genli metilasyon testi ColonAiQ® ile hastalar, maliyetin onda birine dinamik ctDNA izlemesi yaptırabiliyor ve raporu iki gün gibi kısa bir sürede alabiliyorlar.
Çin'de her yıl 560.000 yeni kolorektal kanser vakası görüldüğünden, klinik hastaların büyük çoğunluğunun (yaklaşık %70) evre II-III kolorektal kanser hastası olduğu ve dinamik izlemeye daha acil ihtiyaç duyulduğu göz önüne alındığında, kolorektal kanserde MRD dinamik izleme pazarının büyüklüğü her yıl milyonlarca kişiye ulaşmaktadır.
Araştırma sonuçlarının önemli bilimsel ve pratik öneme sahip olduğu görülmektedir. Geniş ölçekli prospektif klinik çalışmalarla, PCR tabanlı kan ctDNA çoklu gen metilasyon teknolojisinin, kolorektal kanser nüksünün tahmininde ve nüks takibinde hem duyarlılık, hem zamanlama hem de maliyet etkinliği açısından kullanılabileceği ve böylece hassas tıbbın daha fazla kanser hastasına fayda sağlamasına olanak tanıyacağı doğrulanmıştır. Çalışma, KUNY tarafından geliştirilen ve erken tarama ve tanıdaki klinik uygulama değeri merkezi bir klinik çalışma ile doğrulanmış olan, kolorektal kanser için çoklu gen metilasyon testi ColonAiQ®'e dayanmaktadır.
2021 yılında gastrointestinal hastalıklar alanında uluslararası alanda en iyi dergi olan Gastroenterology (IF33.88), Fudan Üniversitesi Zhongshan Hastanesi, Fudan Üniversitesi Kanser Hastanesi ve diğer yetkili tıp kurumlarının KUNYAN Biological ile birlikte yürüttüğü çok merkezli araştırma sonuçlarını yayınladı. Bu araştırma, ColonAiQ® ChangAiQ®'in kolorektal kanserin erken tarama ve erken tanısında mükemmel performansını doğruladı ve ayrıca kolorektal kanserin prognoz takibinde potansiyel uygulamasını da ilk kez araştırdı.

Araştırma ekibi, evre I-III kolorektal kanserde risk sınıflandırmasında, tedavi kararlarının yönlendirilmesinde ve erken nüks takibinde ctDNA metilasyonunun klinik uygulamasını daha da doğrulamak amacıyla, radikal cerrahi geçiren evre I-III kolorektal kanserli 299 hastayı çalışmaya dahil etti ve dinamik kan ctDNA testi için ameliyattan bir hafta önce, ameliyattan bir ay sonra ve ameliyat sonrası adjuvan tedavi sırasında her takip noktasında (üç ay arayla) kan örnekleri topladı.
İlk olarak, ctDNA testinin kolorektal kanser hastalarında nüks riskini hem ameliyat öncesi hem de ameliyat sonrası erken dönemde tahmin edebildiği bulundu. Ameliyat öncesi ctDNA pozitif olan hastaların, ameliyat öncesi ctDNA negatif olan hastalara göre ameliyat sonrası nüks olasılığı daha yüksekti (%22,0 > %4,7). Ameliyat sonrası erken dönemde yapılan ctDNA testi de nüks riskini tahmin edebiliyordu: radikal rezeksiyondan bir ay sonra, ctDNA pozitif hastaların nüks etme olasılığı negatif hastalara göre 17,5 kat daha fazlaydı; ekip ayrıca, kombine ctDNA ve CEA testinin nüksü tespit etmede performansı biraz iyileştirdiğini (AUC=0,849) buldu, ancak bu fark tek başına ctDNA testiyle (AUC=0,839) karşılaştırıldığında anlamlı değildi.
Klinik evreleme, risk faktörleriyle birlikte, şu anda kanser hastalarının risk sınıflandırmasının ana temelini oluşturmaktadır ve mevcut paradigmada, çok sayıda hastada hala nüks görülmektedir [4] ve klinikte aşırı tedavi ve yetersiz tedavi bir arada bulunduğundan, daha iyi sınıflandırma araçlarına acil ihtiyaç vardır. Buna dayanarak, ekip, evre III kolorektal kanserli hastaları klinik nüks riski değerlendirmesine (yüksek risk (T4/N2) ve düşük risk (T1-3N1)) ve adjuvan tedavi süresine (3/6 ay) göre farklı alt gruplara ayırmıştır. Analiz, ctDNA pozitif hastaların yüksek riskli alt grubundaki hastaların altı aylık adjuvan tedavi almaları durumunda daha düşük nüks oranına sahip olduğunu; ctDNA pozitif hastaların düşük riskli alt grubunda ise adjuvan tedavi döngüsü ile hasta sonuçları arasında anlamlı bir fark olmadığını bulmuştur; ctDNA negatif hastaların, ctDNA pozitif hastalara göre anlamlı derecede daha iyi bir prognoza ve daha uzun bir ameliyat sonrası nükssüz döneme (RFS) sahip olduğu görülmüştür; evre I ve düşük riskli evre II kolorektal kanser hastalarının tamamında iki yıl içinde nüks görülmemiştir; bu nedenle, ctDNA'nın klinik özelliklerle entegrasyonunun risk sınıflandırmasını daha da optimize etmesi ve nüksü daha iyi tahmin etmesi beklenmektedir.

Şekil 1. Kolorektal kanser nüksünün erken tespiti için POM1'de plazma ctDNA analizi
Dinamik ctDNA testinin daha ileri sonuçları, kesin tedaviden (radikal cerrahi + adjuvan tedavi sonrası) sonraki hastalık nüksü izleme aşamasında, dinamik ctDNA testi pozitif olan hastalarda nüks riskinin, ctDNA testi negatif olan hastalara göre anlamlı derecede daha yüksek olduğunu (Şekil 3ACD) ve ctDNA'nın tümör nüksünü görüntülemeden 20 aya kadar daha erken gösterebildiğini (Şekil 3B) göstererek, hastalık nüksünün erken tespiti ve zamanında müdahale olasılığını sunduğunu ortaya koymuştur.

Şekil 2. Kolorektal kanser nüksünü tespit etmek için uzunlamasına kohort çalışmasına dayalı ctDNA analizi.

"Kolorektal kanser alanında yapılan çok sayıda translasyonel tıp çalışması, özellikle ctDNA tabanlı MRD testi, nüks riskinin sınıflandırılması, tedavi kararlarının yönlendirilmesi ve erken nüks takibi yoluyla kolorektal kanser hastalarının ameliyat sonrası yönetimini iyileştirme konusunda büyük bir potansiyel göstermektedir."

DNA metilasyonunun mutasyon tespiti yerine yeni bir minimal kalıntı hastalık (MRD) belirteci olarak seçilmesinin avantajı, tümör dokularının tüm genom dizileme taramasını gerektirmemesi, doğrudan kan testinde kullanılabilmesi ve normal dokulardan, iyi huylu hastalıklardan ve klonal hematopoezden kaynaklanan somatik mutasyonların tespitinden kaynaklanan yanlış pozitif sonuçları önlemesidir.
Bu çalışma ve diğer ilgili çalışmalar, ctDNA tabanlı MRD testinin evre I-III kolorektal kanserin tekrarlaması için en önemli bağımsız risk faktörü olduğunu ve adjuvan tedavinin "artırılması" ve "azaltılması" da dahil olmak üzere tedavi kararlarına rehberlik etmek için kullanılabileceğini doğrulamaktadır. MRD, evre I-III kolorektal kanser için ameliyat sonrası tekrarlamada en önemli bağımsız risk faktörüdür.
MRD alanı, epigenetik (DNA metilasyonu ve fragmentomik) ve genomik (ultra derin hedefli sekanslama veya tüm genom sekanslama) temelli bir dizi yenilikçi, son derece hassas ve özgül test ile hızla gelişmektedir. ColonAiQ®'in büyük ölçekli klinik çalışmalar düzenlemeye devam edeceğini ve erişilebilirliği, yüksek performansı ve uygun fiyatı birleştiren ve rutin klinik uygulamada yaygın olarak kullanılabilen yeni bir MRD test göstergesi haline geleceğini umuyoruz.”
Referanslar
[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. Dolaşımdaki Tümör DNA Metilasyonu Yoluyla Evre I-III Kolorektal Kanser İçin Moleküler Kalıntı Hastalığının Erken Tespiti ve Risk Sınıflandırması. JAMA Oncol. 2023 Nisan 20.
[2] “Çin nüfusunda kolorektal kanser hastalığının yükü: Son yıllarda değişti mi? , Çin Epidemiyoloji Dergisi, Cilt 41, Sayı 10, Ekim 2020.
[3] Tarazona N, Gimeno-Valiente F, Gambardella V, ve diğerleri. Lokalize kolon kanserinde minimal kalıntı hastalığının izlenmesi için dolaşımdaki tümör DNA'sının hedeflenmiş yeni nesil dizilemesi. Ann Oncol. 1 Kasım 2019;30(11):1804-1812.
[4] Taieb J, André T, Auclin E. Metastatik olmayan kolon kanseri için adjuvan tedavinin iyileştirilmesi, yeni standartlar ve perspektifler. Cancer Treat Rev. 2019;75:1-11.