Cirkulující nádorová DNA (ctDNA) rektální rakovina a vztah k extramurální žilní invazi (ctDNA)

Cévní nebo venózní invaze u pacientů s karcinomem rekta je již více než půl století považována za významný prognostický faktor. Zájem o pochopení mechanismů, které řídí šíření nádoru z rekta do vzdálených míst, jako jsou játra, vedl ke studiu lymfatické a vaskulární invaze maligních buněk. Venózní invaze byla tradičně identifikována při histologické analýze resekčních vzorků, ale mezi patology zůstává variabilita. Nekonzistence v histologických metodách používaných při identifikaci venózní nebo vaskulární invaze vedly k obtížím při interpretaci skutečné incidence nebo prevalence; literatura uvádí prevalenci v rozmezí 9–61 %. Nicméně EMVI je považován za nezávislý prognostický faktor a jako takový byl uznán Royal College of Pathologists ve Spojeném království tím, že byl zařazen do minimálního souboru dat pro hlášení kolorektálních karcinomů.

V poslední době zvyšující se přesnost zobrazování magnetickou rezonancí s vysokým rozlišením (MRI) znamenala, že prognostické faktory, jako je extra murální žilní invaze, lze s jistotou identifikovat na zobrazování. Literatura ukázala, že EMVI lze dobře identifikovat pomocí MRI. Bylo také prokázáno, že mrEMVI je nezávislým prognostickým faktorem pro recidivu onemocnění po chemoradioterapii. Kromě toho MRI může identifikovat další případy EMVI ve srovnání s rutinní histopatologií a stupeň zlepšení mrEMVI na snímcích po CRT je spojen se zlepšeným přežitím bez onemocnění.

Cirkulující bezbuněčná nádorová DNA (ctDNA) může být detekována v krvi pacientů s metastatickým i primárním karcinomem. Vzhledem k přítomnosti EMVI je pravděpodobné, že se nádorové buňky a fragmenty DNA budou vylučovat s větší pravděpodobností a bude pozorována vyšší % frekvence mutací v krevním oběhu ve srovnání s pacienty, kteří jsou mrEMVI negativní.

Tyto nádorové fragmenty pak mohou působit jako mikroembolie na jiná místa a potenciálně zvyšovat riziko rozvoje metastáz. Navíc intraoperační manipulace s nádorem sama o sobě může vést k většímu uvolňování nádorových buněk do mezenterického oběhu, což naznačuje klínovité defekty v játrech po chirurgické resekci v důsledku trombů portální žíly.

Existuje několik způsobů, jak identifikovat bezbuněčnou nádorovou DNA. Studie využívající polymerázovou řetězovou reakci (PCR – způsob, jak koncentrovat množství ctDNA, aby se stalo smysluplným měřitelným množstvím, které pak lze použít k posouzení aberací), také ukázaly, že ctDNA je spojena se zvýšeným rizikem recidivy onemocnění a horšími výsledky přežití. Neexistuje žádná standardní technika a v každém kroku analýzy ctDNA jsou přítomny matoucí faktory, které mohou vést k chybám ve vzorkování a nesrovnalostem. To vedlo k vývoji několika technik, které se snaží zvýšit izolaci DNA, jako jsou kolony s rychlým odstřeďováním, takže ctDNA se váže pouze na silikagel a poté se eluuje pomocí vody nebo pufrovacího systému. Polymerázová řetězová reakce může být použita ke kvantifikaci nádorové ctDNA. Mezi další techniky patří dvojité spřádání a použití fenol-chloroformu, amplifikační metody nebo rychlé spřádání k získání malých fragmentů DNA. První studie měřily a kvantifikovaly celkové množství cirkulující DNA a zjistily, že vyšší množství celkové bezbuněčné DNA bylo spojeno s nádorem. ctDNA z nádorových buněk lze odlišit od normální ctDNA zkoumáním jejího profilu ve vztahu k velikosti a fragmentaci, nicméně vznikla diskuse o tom, zda delší nebo kratší fragmenty byly spojeny s nádorem, což vedlo k nejasným závěrům. Předpokládá se, že cirkulující nádorová DNA pochází z nádoru, normální tkáně nebo buněk stromatu asociovaných s nádorem, avšak ctDNA odvozená z nádoru měla tendenci být více fragmentovaná a vykazovala větší variace ve velikosti, ačkoli celkově byla větší než ctDNA pocházející z normální tkáně.

Bylo by zajímavé zjistit, zda došlo ke špičce v intraoperační fázi. Další studie ukazuje, že recidivující onemocnění souvisí se zvýšením ctDNA a je vyšší u pacientů s metastatickým onemocněním a navíc pacienti s vyššími hladinami ctDNA a metastázami mají horší prognózu. Problém s tímto typem analýzy spočívá v tom, že bezbuněčná DNA může nebo nemusí přímo souviset s nádorem, a tak se v poslední době zaměřila pozornost na nádorově specifickou bezbuněčnou nádorovou DNA definovanou známými mutacemi, jako je kras a p53 (nádorové p53 se nazývá tp53).

U kolorektálního karcinomu má většina pacientů histologicky nehypermutované nádory. Z hypermutovaných nádorů tvoří TP53 60 % a KRAS 43 % mutací. Vyšetřovatelé provedou screening ctDNA na bázi krve na p53 a KRAS. Když vyšetřovatelé odeberou krev, získají určité množství cirkulující DNA, která může být nádorová nebo normální, a poté ji analyzují, aby zjistili, zda má mutace, a pokud ano, vyšetřovatelé ji mohou nazvat ctDNA (cirkulující nádorová DNA). Pokud neexistuje žádná mutace, nemusí to nutně vyloučit ctDNA, protože existuje citlivost a specificita spojená s metodami analýzy mutací (tj. KRAS a tp53) a ne všechny nádory budou mít mutace KRAS nebo p53. V některých zprávách o kolorektálním karcinomu míra vychytávání těchto mutací v krvi koreluje se 100 % nádorů, u kterých bylo zjištěno, že mají stejnou mutaci v histologii. Kromě toho může být odběr plazmy nebo séra citlivější, a tak v kohortě 100 pacientů může být míra vychytávání nádorů až 70 % pro jednu nebo druhou mutaci (kras a TP53). U jiných druhů rakoviny, jako je rakovina plic, vyšetřovatelé zachytí 65 % mutací v krvi, proto mohou v průměru očekávat, že detekují 0,65 x 60 = 39 % pacientů s detekovatelnými mutacemi v krvi. Pro tuto studii je pak pravděpodobné, že míra vyzvednutí bude ležet mezi 39 – 70 %. V této skupině budou vyšetřovatelé schopni porovnat profil ctDNA mezi EMVI pozitivními a negativními nádory po neoadjuvantní dlouhodobé chemoradioterapii a určit, zda se profil ctDNA během operace mění.