Diagnosi precoce del cancro de novo nei destinatari del trapianto di fegato (DETECT)

BACKGROUND Il trapianto di fegato è una procedura chirurgica complessa e l'unico trattamento curativo per molti pazienti con malattia epatica cronica allo stadio terminale e insufficienza epatica acuta. La sopravvivenza a breve termine per i riceventi di trapianto di fegato è notevolmente migliorata negli ultimi decenni, con una sopravvivenza a 1 anno del 90%[1]. Al contrario, nello stesso periodo di tempo non c'è stato alcun miglioramento nella sopravvivenza a lungo termine, con solo il 61-74% dei riceventi di trapianto di fegato che vive 10 anni dopo il trapianto [2, 3]. Questo nonostante l'età media al momento del trapianto fosse di 48 anni. Il cancro de novo dopo il trapianto è una delle principali cause di morte tardiva e un fattore di rischio indipendente per la mortalità dopo il trapianto di fegato [3, 4].

L'incidenza cumulativa di cancro de novo dopo trapianto di fegato nella popolazione scandinava è dell'1% a 1 anno, 3% a 3 anni, 4% a 5 anni, 9% a 10 anni e 15% a 20 anni [5]. Il rischio di cancro de novo per i riceventi di trapianto di fegato è il doppio del rischio di cancro nella popolazione generale [5, 6] e persino più alto per i bambini e gli adolescenti [3]. Inoltre, i tumori si presentano in uno stadio più avanzato [6]. Dopo il trapianto di fegato è necessario un trattamento immunosoppressivo per tutta la vita per prevenire il rigetto d'organo. L'immunosoppressione è considerata un fattore di rischio primario per il cancro de novo [7-10], probabilmente a causa della ridotta sorveglianza del cancro [8].

Sebbene non esistano biomarcatori affidabili che riflettano lo stato della funzione immunitaria nei riceventi di trapianto di fegato, le infezioni opportunistiche da citomegalovirus (CMV) e Torque Teno Virus (TTV) hanno dimostrato di agire come misure surrogate per l'iperimmunosoppressione. Contrariamente al virus di Epstein-Barr (EBV) e al virus dell'herpes umano 8 (HHV8), il CMV e il TTV non sono stati direttamente implicati nella patogenesi che porta al cancro e questi virus possono quindi fungere da marcatori funzionali per il livello di immunosoppressione [11- 13]. La relazione tra infezioni da virus opportunistici e tumori de novo non associati a virus dopo trapianto di fegato non è stata sufficientemente studiata.

A causa dell'elevata incidenza di cancro, lo screening può essere rilevante nei riceventi di trapianto di fegato [14, 15]. La tomografia computerizzata con tomografia a emissione di positroni (PET-CT) è il metodo di scelta per rilevare i tumori de novo, ma la modalità è costosa e comporta il rischio di risultati falsi positivi [16]. Il metodo della frammentazione del DNA libero cellulare su tutto il genoma consente la differenziazione tra DNA libero cellulare da individui sani e pazienti con cancro [17]. In uno studio precedente, la diagnosi precoce di vari tumori era possibile con un'elevata precisione (area sotto la curva (AUC) di 0,94). Inoltre, il tessuto di origine potrebbe essere identificato dai profili di frammentazione. Questo metodo non è stato studiato nei riceventi di trapianto di fegato e può essere utilizzato per lo screening dei riceventi, che potrebbero beneficiare di ulteriori indagini come la PET-TC.

In conclusione, per ridurre la mortalità correlata al cancro nei riceventi di trapianto di fegato, sono necessari nuovi strumenti per identificare i riceventi con un aumentato rischio di sviluppare il cancro de novo. In particolare, sono necessari nuovi strumenti che consentano la diagnosi del cancro de novo in un momento precoce che consenta l'intervento curativo previsto. Lo studio ha il potenziale per fornire informazioni per colmare importanti lacune nelle nostre conoscenze e per migliorare la prognosi nei pazienti sottoposti a trapianto di fegato.

OBIETTIVI

Gli obiettivi generali del presente studio sono di ridurre la mortalità per cancro de novo nei riceventi di trapianto di fegato. Per raggiungere questo obiettivo, dovremo:

I. Determinare la prevalenza e l'incidenza del cancro de novo nei riceventi di trapianto di fegato in Scandinavia e costruire un algoritmo per identificare gli individui ad alto rischio II. Indagare se le infezioni virali opportunistiche (come surrogato dell'iperimmunosoppressione) sono associate ai tumori de novo non associati a virus III. Indagare se la frammentazione del DNA libero cellulare può essere utilizzata per identificare i riceventi di trapianto di fegato con tumori de novo e per identificare il cancro in una fase asintomatica

METODI Questo studio è uno studio caso-controllo trasversale multicentrico su riceventi di trapianto di fegato, di età compresa tra 20 e 100 anni, provenienti da cinque centri di trapianto di fegato scandinavi (Copenaghen, Oslo, Göteborg, Stoccolma, Helsinki). Questi centri collaborano all'organizzazione di scambio di organi Scandiatransplant con l'obiettivo di promuovere la ricerca e sviluppare la donazione, l'allocazione e il trapianto di organi. Negli ultimi dieci anni 3628 destinatari di trapianto di fegato sono stati registrati nel database Scandiatransplant e tutti saranno inclusi nello studio [18, 19, 20].

Campioni di plasma, siero e sangue intero, raccolti prima del trapianto di fegato e in sequenza durante il follow-up post-trapianto di fegato, da riceventi in Scandinavia sono stati conservati in una biobanca dedicata presso Rigshospitalet (n=932). L'inclusione è in corso e prevediamo di aver incluso ulteriori 300 pazienti al momento delle analisi proposte.

Dai registri tumori locali, verranno registrati il ​​tipo di cancro e la data di diagnosi, e dal database Scandiatransplant e dai record elettronici, verranno recuperate le variabili cliniche. Questi includono età, sesso, regime immunosoppressivo e durata incl. livelli di tacrolimus, rigetti acuti, risultati della biopsia epatica, indicazione al trapianto di fegato, storia di alcol e fumo e comorbilità.

CMV e TTV In uno studio caso-controllo nidificato tra 67 riceventi di trapianto di fegato con cancro e 207 riceventi di trapianto di fegato senza cancro, i campioni di sangue sono studiati per TTV-DNA e CMV-DNA come fattori di rischio indipendenti per il cancro dopo il trapianto di fegato. Studi precedenti hanno dimostrato che la carica virale TTV è associata all'intensità dell'immunosoppressione [11, 13], motivo per cui la carica virale TTV può essere utilizzata come marker di immunosoppressione. Sebbene oltre l'80% degli adulti sia sieropositivo al CMV, la replicazione virale del CMV rilevabile è meno comune. Per il CMV, utilizzeremo la replica rilevabile del CMV come marcatore di sovra-immunosoppressione [12, 21]. Il rilevamento e la quantificazione del DNA di CMV nel sangue viene eseguito come analisi di routine presso il Dipartimento di microbiologia clinica, Rigshospitalet sotto CE-IVD sulla piattaforma Roche cobas 6800 ed è garantito esternamente dalla qualità e calibrato secondo lo standard internazionale dell'OMS. Per il rilevamento e la quantificazione del TTV-DNA, viene utilizzato il test Biomerieux Argene TTV R-GENE: il DNA viene purificato su Qiagen Qiacube e la PCR in tempo reale viene eseguita su Agilent AriaMx. La misurazione del TTV-DNA viene eseguita solo come ricerca, poiché l'analisi non è stata ancora stabilita come operazione di routine. Nikolai Kirkby è responsabile dell'esecuzione e della garanzia della qualità delle analisi per CMV / TTV-DNA.

Frammentazione del DNA libero da cellule In uno studio caso-controllo, i campioni di sangue della biobanca vengono esaminati con la frammentazione del DNA libero da cellule tra 67 pazienti trapiantati di fegato con cancro e 207 controlli abbinati. Il DNA privo di cellule nel plasma viene analizzato mediante sequenziamento superficiale dell'intero genoma e DELFI (valutazione del DNA dei frammenti per l'intercettazione precoce). DELFI è un algoritmo di apprendimento automatico sviluppato dai membri del gruppo di progetto. Viene utilizzato per rilevare il cancro e il tessuto da cui ha origine il cancro esaminando la dimensione del frammento e il modello del DNA libero [17]. Nei riceventi in cui viene misurato un segnale di cancro, verranno analizzati campioni di sangue prima della diagnosi del cancro per verificare se il metodo è in grado di rilevare il cancro prima dei sintomi clinici. Le analisi della frammentazione del DNA libero da cellule vengono eseguite presso il Dipartimento di Medicina Molecolare dell'Università di Aarhus da Claus Lindberg Andersen.

STATISTICHE Viene determinata la prevalenza e l'incidenza del cancro de novo nei riceventi di trapianto di fegato. Per valutare i fattori di rischio, l'analisi di regressione multivariata di Cox viene applicata con il tempo alla prima diagnosi di cancro de novo dopo il trapianto di fegato come variabile dipendente.

Per stabilire un algoritmo che rifletta il rischio di cancro de novo dopo il trapianto di fegato, i rapporti di rischio (HR) da variabili significative nella regressione COX multivariata saranno trasformati con il logaritmo naturale per consentire l'addizione. Il punteggio sarà espresso dalla funzione esponenziale di questa sommatoria (es. exp [ln (HR 1) + ln (HR 2) + ln (HR n)]).

Confronteremo le deviazioni standard dai profili di frammentazione del DNA libero cellulare tra casi e controlli mediante un test della somma dei ranghi di Wilcoxon.

POWER Nei riceventi di trapianto di fegato, la viremia TTV a tre mesi dopo il trapianto di fegato è aumentata con l'aumentare dell'immunosoppressione [13]. La viremia è aumentata da 5,8 log10 copie/ml nell'immunosoppressione in monoterapia a basse dosi a 7,3 log10 copie/ml nel trattamento di associazione. Dato un alfa di 0,05 e una potenza di 0,90 con 67 casi e 201 controlli, la differenza minima rilevabile nella viremia TTV sarà di 0,4 log10 copie/ml (G*Power, versione 3.1.9.3).

In uno studio precedente, il 73% dei casi di cancro è stato identificato con DELFI e il segnale del cancro è stato osservato solo nell'1,9% dei controlli sani [17]. Tuttavia, i malati di cancro e il controllo sano potrebbero non essere paragonabili ai riceventi di trapianto di fegato rispetto alle analisi DELFI. A causa del rischio di infiammazione/rigetto, sospettiamo un rischio più elevato di un segnale di cancro nel gruppo di controllo. Dato un alfa di 0,05 e una potenza di 0,90 con 67 casi e 201 controlli, la differenza minima rilevabile in proporzione sarà del 21% (73% nei casi e 52% nei controlli) (G*Power, versione 3.1.9.3). Il tempo mediano dal prelievo di sangue al congelamento per i nostri campioni di plasma è inferiore a 3 ore, il che è accettabile per le analisi della frammentazione del DNA libero.