Analyse de l'ADN des tumeurs circulantes pour optimiser le traitement des patients atteints d'un cancer colorectal (IMPROVE)

1. INTRODUCTION Le cancer colorectal (CCR) est le troisième cancer le plus répandu dans le monde. Environ les deux tiers des patients présentent initialement une maladie potentiellement curable, mais malgré un traitement curatif, 30 à 40 % connaissent une rechute de la maladie. Une fois diagnostiquée, la survie du CCR peut essentiellement être améliorée de deux manières, 1) en réduisant le risque de récidive tous ensemble, par ex. en améliorant la chirurgie ou en proposant une chimiothérapie adjuvante aux patients à haut risque de récidive, ou 2) en détectant précocement les récidives permettant une intervention précoce qui améliore significativement la survie des patients.

   La chirurgie radicale est le facteur le plus important de récidive et de survie du CCR, et les marges libres de résection sont d'une importance primordiale. Des initiatives visant à optimiser la qualité de la chirurgie, y compris la résection dans les bons plans et le respect du concept d'excision mésocolique complète avec ligature centrale des artères nourricières de la tumeur, sont actuellement mises en œuvre au Danemark. Un seul centre danois (Hillerød Hospital) qui a mis en œuvre cette technique a signalé des taux de survie nettement plus élevés par rapport à des centres danois similaires utilisant la chirurgie standard.

   Des essais randomisés ont montré que le bénéfice thérapeutique de la chimiothérapie adjuvante est modeste, alors que la toxicité est importante. En conséquence, le bénéfice du traitement n'a été documenté que pour les patients présentant le risque de récidive le plus élevé (stade III). Néanmoins, un sous-ensemble de patients de stade I et de stade II récidive et pourrait potentiellement bénéficier d'un traitement adjuvant. Le développement d'une approche sensible pour évaluer si une maladie résiduelle occulte est présente après la chirurgie est hautement souhaitable pour identifier un sous-groupe à haut risque qui devrait se voir proposer un traitement adjuvant. De plus, pour la maladie de stade III, il est bien documenté que de nombreux patients sont surtraités par un traitement adjuvant. La chirurgie à elle seule guérit > 40 % de ces patients et le nombre de patients à traiter pour prévenir une rechute est d'environ 7. Pour ces patients également, il est nécessaire de disposer de marqueurs de risque de récidive meilleurs et plus spécifiques.

   Les tumeurs solides, y compris le CCR, libèrent des fragments d'ADN dans le plasma. Le plasma des patients cancéreux contient des fragments d'ADN de cellules normales et cancéreuses. Cet ADN est appelé ADN sans cellule (cfDNA), tandis que la fraction spécifique qui provient des cellules tumorales est appelée ADN tumoral circulant (ctDNA). Les chercheurs ont récemment présenté des résultats qui, en ligne avec d'autres, indiquent que les patients avec ctDNA détectés après la chirurgie sont à risque extrêmement élevé d'une récidive radiologique ultérieure (HR = 37,66 ; IC à 95 %, 4,23 à 335,49 ; P<0,0001). Ce risque est supérieur à celui des patients atteints d'un cancer colorectal de stade III qui sont régulièrement traités par un traitement adjuvant. Ces résultats montrent que l'analyse post-opératoire de l'ADNc a le potentiel de devenir un outil très précieux pour l'évaluation de la qualité de la chirurgie primaire et pour guider l'utilisation du traitement adjuvant.

   En accord avec d'autres, les chercheurs ont montré que les modifications de l'ADNct détectées par l'analyse longitudinale sont étroitement corrélées aux modifications du volume tumoral telles qu'évaluées par l'imagerie CT. Ainsi, l'analyse de l'ADNct a un potentiel en tant qu'outil d'évaluation de l'impact de l'intervention (par ex. chimiothérapie, chirurgie, ablation par radiofréquence (RFA) et thérapie corporelle stéréotaxique (SRBT)). Les chercheurs ont montré que l'analyse en série de l'ADNct permet la détection d'une récidive clinique naissante en moyenne 10 mois avant par les modalités conventionnelles (principalement CT-scan. En conséquence, l'analyse de l'ADNct a le potentiel de fournir une fenêtre d'opportunité critique pour une intervention à un moment précoce où les modalités curatives sont encore une option.

2. PLAN D'INVESTIGATION 2.1 Conception globale de l'étude Les IMPROVE - OBSERVATIONAL STUDIES sont basées sur une série complète de prélèvements sanguins et d'analyses d'ADNc réalisées chez des patients atteints de CCR avant et après la chirurgie, pendant et après la chimiothérapie adjuvante et pendant la surveillance. Les patients sont suivis 5 ans après la date de l'intervention.

La logistique IMPROVE OBSERVATIONAL STUDIES se compose de deux parties :

AMÉLIORER L'ÉTUDE OBSERVATIONNELLE PARTIE I - CHIRURGIE Cette partie comprend le prélèvement sanguin et l'analyse de l'ADNc préopératoire et immédiatement après la chirurgie (post-OP jour 14) et le prélèvement de tissu à partir de l'échantillon réséqué.

AMÉLIORER L'ÉTUDE OBSERVATIONNELLE PARTIE II - SURVEILLANCE Cette partie comprend des prélèvements sanguins longitudinaux sur une période de surveillance de 5 ans.

AMÉLIORER L'ÉTUDE INTERVENTIONNELLE - L'AMÉLIORER Un sous-ensemble de patients inclus dans AMÉLIORER LA PARTIE I - CHIRURGIE sont candidats à l'inclusion dans l'ÉTUDE AMÉLIORER L'INTERVENTION - L'AMÉLIORER. L'étude IMPROVE IT est décrite en détail dans un protocole séparé.

2.2 Taille de l'échantillon Nous inclurons au moins 1800 patients traités avec des intentions curatives pour la maladie de stade I-III. Nous avons récemment rapporté une étude montrant que le ctDNA était détectable dans le plasma (prélevé peu de temps après la chirurgie) chez 57 % des patients en rechute de stade II et III et chez 0 % des patients sans rechute. Dans la présente étude, nous nous attendons à une sensibilité plus élevée car nous analyserons des volumes sanguins environ 8 fois plus importants qu'auparavant. Nous prévoyons la répartition par étapes suivante : étape I, 28 % ; stade II, 37 % ; stade III, 35 %9 ; et environ 223 événements de rechute estimés (taux de rechute attendus : stade I, 7 % ; stade II, 12 % ; stade III, 17 %). En combinant nos résultats précédents avec la taille de la cohorte suggérée et avec la distribution et les événements de rechute attendus, cela se traduit par une puissance de > 99,9 % à un niveau de précision de 1 % (bilatéral) pour confirmer la signification pronostique de l'ADNct au fin de l'étude.

2.3 Prélèvement d'échantillons biologiques (sang et tissus) 2.3.1 Points de temps pour le prélèvement d'échantillons - AMÉLIORER PARTIE I - CHIRURGIE Pour tous les patients inclus dans la partie I (Chirurgie), des échantillons de sang seront prélevés avant et après la chirurgie. Dans la mesure du possible, des biopsies de tumeur fraîche et de muqueuse normale adjacente seront prélevées à partir de l'échantillon chirurgical réséqué, sinon des tissus fixés au formol et inclus en paraffine seront obtenus à partir des archives.

2.3.2 Points temporels pour le prélèvement d'échantillons - AMÉLIORER LA PARTIE II - SURVEILLANCE Pour tous les patients inclus dans la partie II (surveillance), des échantillons de sang seront prélevés longitudinalement pendant la période de suivi post-chirurgical : trois fois l'année 1, trois fois l'année 2, deux fois en 3e année et une fois par an en 4e et 5e année.

2.3.3 Point de temps pour l'identification des candidats pour IMPROVE IT. Les candidats sont des patients atteints d'une maladie de stade I ou II et SANS facteurs de risque éligibles à une chimiothérapie adjuvante, et dont l'échantillon sanguin au jour 14 est positif à l'ADNct. Les patients qui ont consenti à recevoir le résultat de l'échantillon sanguin du jour 14 sont approchés et invités à participer à IMPROVE-IT. Avant l'inclusion, les patients se voient proposer une TEP-TDM, afin de s'assurer qu'aucune métastase n'a été oubliée.

Si l'échantillon du jour 14 est négatif à l'ADNct, les patients sont informés que leur risque de rechute est faible et qu'ils feront l'objet d'une surveillance conformément aux directives du DCCG.

Les patients ayant des indications pour une chimiothérapie adjuvante sont informés qu'ils ne recevront PAS d'informations sur les résultats d'analyse de leur échantillon sanguin du jour 14, car cela ne changera pas leur traitement prévu. Les patients sont invités à consentir au prélèvement sanguin longitudinal et à l'analyse ctDNA (inclusion dans IMPROVE PART II - SURVEILLANCE), qu'ils reçoivent ou non une chimiothérapie adjuvante.

2.4 Analyse moléculaire 2.4.1 Détection et quantification de l'ADN tumoral circulant La détection et la quantification de l'ADNct seront effectuées à l'aide de notre approche de séquençage duplex ciblé ultra-sensible récemment développée. En utilisant cette approche, nous séquencerons plus de 5 000 molécules d'ADN uniques à partir de chaque échantillon de plasma. Ainsi, la détection de mutations somatiques avec des fréquences d'allèles jusqu'à ~ 0,1 % est possible. En outre, notre méthode améliorée comprend plusieurs étapes visant à réduire le taux d'erreur, y compris l'utilisation de codes-barres moléculaires spécifiques à un brin (UMI) et le séquençage redondant de chaque fragment d'ADNc. Ainsi, nous pouvons distinguer les erreurs induites par la polymérase des vraies mutations.

L'approche de séquençage cible <100 000 des 3 milliards de bases du génome humain. Le panel comprend les mutations motrices du CCR les plus courantes et les plus importantes identifiées dans les bases de données IntOGEN et TCGA. Plusieurs sondes de capture redondantes sont utilisées pour chaque gène afin d'améliorer la couverture et de fournir une plus grande spécificité. Le ciblage de ces régions est suffisant pour garantir qu'au moins une mutation somatique sera identifiée dans chaque cas de CCR et devrait donc permettre d'évaluer le niveau d'ADNct chez tous les patients inclus. Les régions géniques incluses dans le panel sont : TP53 exon 5-8 (1792 bases), KRAS codons 12, 13, 61, 117 et 146 (738 bases), SMAD2 sélectionné régions fréquemment mutées (463 bases), SMAD4 sélectionné fréquemment mutées (513 bases), FAM123B a sélectionné des régions fréquemment mutées (669 bases), SOX9 a sélectionné des régions fréquemment mutées (693 bases), APC a sélectionné des régions fréquemment mutées (5477 bases), TCF7L2 a sélectionné des régions fréquemment mutées (920 bases), NRAS codons 12, 13 et 61 (405 bases), le codon BRAF 600 et d'autres à proximité (200 bases), FBXW7 a sélectionné des régions fréquemment mutées (868 bases), PIK3CA 8 mutations du point chaud (905 bases).

2.5 Collecte d'informations cliniques Une partie centrale du projet implique la comparaison et la corrélation des évaluations de l'ADNc (recueillies à partir des échantillons de sang) avec les informations cliniques sur le traitement et les résultats. Les informations cliniques concernant le traitement et les résultats du traitement seront collectées à partir des dossiers hospitaliers et des registres de santé.

2.6 Définitions des variables prédictives, des covariables et des paramètres 2.6.1 Critère principal

• Survie sans maladie à 3 ans (3a-DFS) 2.6.2 Critères secondaires
• Récidive locale et/ou à distance (pathologique, radiologique ou clinique)
• Délai de récidive (TTR)
• Survie sans maladie à 1 an (1y-DFS))
• Survie globale à 5 ans (5 ans-OS)
• Maladie résiduelle moléculaire
• Délai de récidive moléculaire (TTMR) 2.6.3 Point final de sécurité
• Fréquence et sévérité des événements indésirables (EI) en relation avec les prélèvements sanguins selon le protocole.

2.6.4 Définition des points finaux

• La DFS est définie comme le temps écoulé entre la chirurgie et la première occurrence de l'un des événements suivants ; récidive loco-régionale, métastases à distance ou décès quelle qu'en soit la cause.
• Le délai de récidive est calculé à partir de la date de la chirurgie jusqu'à la récidive loco-régionale ou les métastases à distance, ou le décès par cancer colorectal.
• La survie globale est définie comme le temps écoulé entre la chirurgie et le décès, quelle qu'en soit la cause.
• La maladie résiduelle moléculaire est définie comme la détection d'ADN tumoral circulant (ctDNA) dans un échantillon de sang prélevé peu après la fin d'un traitement à visée curative (entre le jour 1 et le jour 30 post-opératoire, ou entre le jour 1 et le jour 30 après la fin du traitement adjuvant thérapie).
• Le temps jusqu'à la récurrence moléculaire est calculé à partir du premier moment sans ADNct détectable jusqu'à l'ADNct détectable.

2.7 Analyse statistique 2.7.1 Analyse de DFS, OS, TTR Les estimations de Kaplan-Meier seront utilisées pour l'estimation des temps médians de récidive (clinique et moléculaire), de maladie ou de décès et leurs intervalles de confiance, stratifiés selon le stade UICC et/ou statut ctDNA post-OP. Les critères d'évaluation seront évalués à l'aide du test du log-rank ou d'un modèle de régression de Cox, avec le temps jusqu'à l'événement (récidive clinique ou moléculaire ou décès) comme variable de réponse et le ctDNA post-chirurgie ou traitement adjuvant comme facteur.