Cancro del retto con DNA tumorale circolante (ctDNA) e relazione con l'invasione venosa extramurale (ctDNA)

L'invasione vascolare o venosa nei pazienti con cancro del retto è stata considerata un fattore prognostico significativo per oltre mezzo secolo. L'interesse per la comprensione dei meccanismi che governano la diffusione del tumore dal retto a siti distanti come il fegato ha guidato lo studio dell'invasione linfatica e vascolare da parte delle cellule maligne. L'invasione venosa è stata tradizionalmente identificata sull'analisi istologica dei campioni di resezione, ma rimane variabilità tra i patologi. Le incoerenze nei metodi istologici utilizzati per identificare l'invasione venosa o vascolare hanno portato a difficoltà nell'interpretazione dell'effettiva incidenza o prevalenza; la letteratura riporta una prevalenza compresa tra il 9 e il 61%. Tuttavia, l'EMVI è considerato un fattore prognostico indipendente e come tale è stato riconosciuto dal Royal College of Pathologists nel Regno Unito includendolo nel set di dati minimo per la segnalazione dei tumori del colon-retto.

Più recentemente, la crescente accuratezza della risonanza magnetica (MRI) ad alta risoluzione ha fatto sì che fattori prognostici come l'invasione venosa extra murale possano essere identificati con sicurezza sull'imaging. La letteratura ha dimostrato che l'EMVI può essere ben identificato utilizzando la risonanza magnetica. mrEMVI ha anche dimostrato di essere un fattore prognostico indipendente per la recidiva della malattia dopo chemioradioterapia. Inoltre, la risonanza magnetica può identificare ulteriori casi di EMVI rispetto all'istopatologia di routine e il grado di miglioramento di mrEMVI nelle scansioni post-CRT è associato a una migliore sopravvivenza libera da malattia.

Il DNA tumorale libero da cellule circolanti (ctDNA) può essere rilevato nel sangue di pazienti con carcinoma metastatico e primario. In virtù della presenza di EMVI, è probabile che le cellule tumorali e i frammenti di DNA abbiano maggiori probabilità di essere eliminati e si osserverà una frequenza di mutazione % più elevata nel sangue circolante rispetto ai pazienti che sono mrEMVI negativi.

Questi frammenti tumorali possono quindi agire come microemboli in altri siti e aumentare potenzialmente il rischio di sviluppare metastasi. Inoltre, la manipolazione intraoperatoria del tumore stesso può portare a un maggiore rilascio di cellule tumorali nella circolazione mesenterica suggerito da difetti a forma di cuneo nel fegato dopo resezione chirurgica a causa di trombi della vena porta.

Esistono diversi modi per identificare il DNA tumorale libero da cellule. Gli studi che utilizzano la reazione a catena della polimerasi (PCR, un modo per concentrare la quantità di ctDNA in modo che diventi una quantità misurabile significativa che può quindi essere utilizzata per valutare le aberrazioni) hanno anche mostrato che il ctDNA è associato a un aumentato rischio di recidiva della malattia e peggiori esiti di sopravvivenza. Non esiste una tecnica standard e sono presenti fattori di confusione in ogni fase dell'analisi del ctDNA, che possono portare a errori di campionamento e incoerenze. Ciò ha portato allo sviluppo di diverse tecniche per cercare di aumentare l'isolamento del DNA come colonne a rotazione rapida in modo che il ctDNA si leghi solo a un gel di silice e quindi eluito utilizzando acqua o un sistema tampone. La reazione a catena della polimerasi può essere utilizzata per quantificare il ctDNA del tumore. Altre tecniche includono la doppia filatura e l'uso di fenolo-cloroformio, metodi di amplificazione o filatura rapida per recuperare piccoli frammenti di DNA. I primi studi hanno misurato e quantificato la quantità totale di DNA circolante e hanno scoperto che quantità più elevate di DNA libero cellulare complessivo erano associate al tumore. Il ctDNA delle cellule tumorali può essere distinto dal ctDNA normale esaminando il suo profilo in relazione alle dimensioni e alla frammentazione, tuttavia è sorto un dibattito sul fatto che frammenti più lunghi o più corti fossero associati al tumore, con conseguenti conclusioni poco chiare. È stato ipotizzato che il DNA tumorale circolante derivi da tumore, tessuto normale o cellule stromali associate al tumore, tuttavia, il ctDNA derivato dal tumore tendeva ad essere più frammentato e mostrava una maggiore variazione di dimensioni sebbene nel complesso fosse più grande del ctDNA derivante dal tessuto normale.

Sarebbe interessante indagare se c'è un picco nella fase intraoperatoria. Un ulteriore studio mostra che la malattia ricorrente è correlata all'aumento del ctDNA ed è più elevata nei pazienti con malattia metastatica e inoltre quei pazienti con livelli più elevati di ctDNA e metastasi hanno una prognosi peggiore. La sfida con questo tipo di analisi è che il DNA libero da cellule può o meno essere direttamente correlato al tumore e quindi più recentemente l'attenzione è stata rivolta al DNA tumorale libero da cellule specifico del tumore come definito da mutazioni note come kras e p53 (tumore p53 è chiamato tp53).

Nel carcinoma del colon-retto la maggior parte dei pazienti presenta tumori non ipermutati all'istologia. Dei tumori ipermutati TP53 e KRAS costituiscono rispettivamente il 60% e il 43% delle mutazioni. Gli investigatori esamineranno il ctDNA basato sul sangue per p53 e KRAS. Quando gli investigatori prelevano il sangue, otterranno una certa quantità di DNA circolante che potrebbe essere tumorale o normale e quindi lo analizzano per vedere se ha le mutazioni e, in tal caso, gli investigatori possono chiamarlo ctDNA (DNA tumorale circolante). Se non c'è mutazione questo non esclude necessariamente il ctDNA perché c'è una sensibilità e specificità associate ai metodi di analisi delle mutazioni (cioè KRAS e tp53) e non tutti i tumori avranno le mutazioni KRAS o p53. In alcuni rapporti sul cancro del colon-retto, il tasso di raccolta di queste mutazioni nel sangue è correlato al 100% di quei tumori trovati per avere la stessa mutazione sull'istologia. Inoltre il prelievo di plasma o siero può essere più sensibile e quindi in una coorte di 100 pazienti il ​​tasso di raccolta dei tumori può arrivare fino al 70% per l'una o l'altra mutazione (kras e TP53). In altri tumori come il cancro ai polmoni, i ricercatori rilevano il 65% delle mutazioni nel sangue, quindi in media i ricercatori possono aspettarsi di rilevare 0,65 x 60 = 39% dei pazienti con mutazioni rilevabili nel sangue. Per questo studio è probabile quindi che il tasso di raccolta sarà compreso tra il 39 e il 70%. In questo gruppo, i ricercatori saranno in grado di confrontare il profilo del ctDNA tra tumori EMVI positivi e negativi dopo chemioradioterapia neoadiuvante a lungo corso e determinare se il profilo del ctDNA cambia durante l'intervento.