Diagnostiikkatyökalun kehittäminen kemoterapiavasteen ennustamiseen (SPAG5)

Noin 16 700 000 ihmisellä diagnosoidaan rintasyöpä (BC) vuosittain maailmanlaajuisesti, ja 500 000 ihmistä kuolee vuosittain. Pelkästään Isossa-Britanniassa joka vuosi lähes 62 000 ihmisellä diagnosoidaan BC, ja joka kahdeksas nainen sairastuu BC-tautiin elämänsä aikana. Rintasyöpiä hoidetaan tällä hetkellä kemoterapian, kohdennetun hoidon ja leikkauksen yhdistelmällä. Rintasyövät eivät kuitenkaan ole identtisiä; kunkin kasvaimen yksilölliset ominaisuudet vaikuttavat siihen, miten ne reagoivat hoitoon. Monissa tapauksissa hoitovaihtoehdot ovat rajalliset, ja potilaille annetaan usein optimaalista huonompaa hoitoa, johon liittyy raskaita sivuvaikutuksia. Esimerkiksi, vaikka kemoterapiaa tarjotaan noin 60–70 %:lle BC-potilaista joko yksin tai yhdessä muiden kohdennettujen hoitojen kanssa, 123 satunnaistetun tutkimuksen meta-analyysin tulokset, joihin osallistui yli 100 000 potilasta, ovat osoittaneet, että kemoterapia vähentää uusiutumista ja kuolleisuus vain 20–33 prosentilla potilaista. Siksi 80–67 % potilaista kesti tämän aggressiivisen kemoterapiahoidon, eikä siitä ollut hyötyä; kärsivät tarpeettomasti vakavista fyysisistä ja emotionaalisista sivuvaikutuksista, mukaan lukien pysyvän sydänvaurion riski. Tällä hetkellä ei ole olemassa ennustavaa testiä sen valitsemiseksi, ketkä potilaat hyötyvät kemoterapiasta ja ketkä eivät.

Kliinisessä käytännössä päätös käyttää kemoterapiaa vai ei riippuu uusiutumisriskin ja ennusteen arvioinnista tulkitsemalla prognostisia klinikopatologisia piirteitä, mukaan lukien kalliit monigeenitestit, kuten Oncotype DX (Genomic Health Inc.), Mamma-Print (Agendia), ja PAM50 (NanoString). Valitettavasti lähes kaikilla näillä molekylaarisilla lähestymistavoilla on yhteisiä ongelmia, kuten riittämätön todisteiden taso, laskennallisten mallien liiallinen sovittaminen ja korkea väärien löydösten määrä. Lisäksi ne eivät ehkä ole saatavilla kliinisistä, logistisista tai taloudellisista syistä. Siksi tarvitaan kiireesti kustannustehokasta, luotettavaa, herkkää, spesifistä, validoitua biomarkkeriin perustuvaa lähestymistapaa kemoterapiahoitojen optimoimiseksi potilailla, joilla on BC.

Äskettäin tutkijat ovat osoittaneet, että tarkka ennuste voidaan tehdä testaamalla proteiinin, jonka nimi on "SPerm assosioitunut AntiGen 5" (SPAG5) aktiivisuus kasvainkudoksessa. Lancet Oncologyssa (2016) julkaistussa tutkimuksessa tutkijat osoittivat, että SPAG5-geenin monistuminen sekä SPAG5-transkripti ja SPAG5-proteiinin yli-ilmentyminen liittyivät kaikki huonoon kliiniseen lopputulokseen ja olivat riippumattomia kemoterapiavasteen ennustajia.

SPAG5:n prognostinen ja ennustekyky ylittää monet tällä hetkellä käytetyt testit, mukaan lukien: standardi syövän proliferaatioindeksi (Ki67), prognostiset kliinisopatologiset tekijät, kuten American Joint Committee on Cancer (AJCC) -vaihe ja Nottinghamin ennusteindeksi sekä muut tällä hetkellä saatavilla olevat monigeenit -testit, mukaan lukien PAM-50, 96 geenin genominen asteen indeksi, Genomic Chemo Sensitivity Predictor, 30 geenin allekirjoituksen Diagonal Linear Discrimination Analysis ja Adjuvant Online -indeksi.

Alkuperäisten löydöstemme välittömin hyödyllinen puoli on mahdollinen kyky erottaa ne BC-potilaat, jotka todennäköisesti hyötyvät tavanomaisista antrasykliiniyhdistelmän (AC) kemoterapiahoidoista, niistä, jotka eivät hyödy. Siksi löydöillämme on potentiaalia tarjota tarkka ennustava biomarkkeri kemoterapiavasteeseen BC:ssä, mikä mahdollistaisi hoidon tehokkaan räätälöinnin yksittäiselle potilaalle. Lisäksi SPAG5:n ilmentymisen analyysi voisi tukea uusien strategioiden kehittämistä taudin tehokkaampaan hallintaan ja hoitoon.

Tutkijoiden tekemä työ SPAG5-testauksessa on perustunut kaupallisesti saatavilla olevaan polyklonaaliseen vasta-aineeseen (PAb) SPAG5:tä vastaan, jota markkinoi Sigma Aldrich ja valmistaa Atlas Antibodies. Tällä on useita ongelmia pyrittäessä kehittämään SPAG5-pohjaista kliinistä testiä. Ensinnäkin PAb on vasta-aineiden seos, joten siltä puuttuu spesifisyys ja herkkyys. Lisäksi PAb uutetaan suoraan eläimestä, mikä rajoittaa tarjontaa ja asettaa rajallisen rajan vasta-aineen saatavuudelle, koska eläin kuolee eräänä päivänä, jolloin kykymme suorittaa testi päättyy. Kolmanneksi PAb:n omistaa yritys, joten minkä tahansa testin kustannukset ja saatavuus riippuvat kyseisen yrityksen päätöksestä. Siksi on olennaista kehittää monoklonaalinen vasta-aine (MAb), joka soveltuu Formalin Fixed Paraffin Embedded (FFPE) -kudoksen immunohistokemialliseen värjäykseen.

Näiden ongelmien ratkaisemiseksi tutkijat päättivät kehittää SPAG5:een kohdistuvan MAb:n, joka voidaan suorittaa arvioinnin, kliinisen testauksen ja viranomaishyväksyntäprosessin kautta ja josta tulee kliininen SPAG5-testi. Lisäksi, kun MAb on kehitetty, aikaisempien tulosten validointi suoritetaan suurelle määrälle BC-tapauksia vasta-aineen prognostisten ja ennustavien kykyjen varmistamiseksi. Lisäksi SPAG5 MAb:n ja PAb:n kemoherkkyyden ennustavaa käyttöä verrataan toisiinsa ja kilpaileviin immunohistokemiallisiin (IHC) testeihin, kuten Ki67 ja kilpaileviin geeniekspressiotesteihin. NanoString nCounter™ FLEX -instrumentille kehitetään mittatilaustyönä tehty geenipaneeli, joka sisältää geenejä, joita käytetään PAM-50:ssä, 21 geenin uusiutumisessa Genomic-Chemo-Sensitivity-Predictorissa ja 30 geenin DLDA-testeissä SPAG5:n ja Ki67:n ohella.

Kesäkuussa 2018 tutkijat saivat rahoituksen tämän työn jatkamiseen NIHR Invention for innovaatio -apurahaohjelmasta.