간 이식 수혜자에서 de Novo 암의 조기 발견 (DETECT)

간이식은 복잡한 수술 절차이며 만성 말기 간질환 및 급성 간부전을 앓는 많은 환자를 위한 유일한 치료 치료법입니다. 간 이식 수혜자의 단기 생존율은 지난 수십 년 동안 1년 생존율이 90%[1]로 현저하게 향상되었습니다. 대조적으로, 같은 기간 동안 간 이식 수혜자의 61-74%만이 이식 후 10년을 생존하는 등 장기 생존율의 개선이 없었습니다[2, 3]. 이것은 이식 당시 평균 연령이 48세였음에도 불구하고 그렇습니다. 이식 후 De novo 암은 만기 사망의 주요 원인 중 하나이며 간 이식 후 사망에 대한 독립적인 위험 요소입니다[3, 4].

스칸디나비아 인구에서 간 이식 후 de novo 암의 누적 발생률은 1년에 1%, 3년에 3%, 5년에 4%, 10년에 9%, 20년에 15%입니다[5]. 간이식 수혜자에 대한 신생 암 위험은 일반 인구의 암 위험의 두 배[5, 6]이며 어린이와 청소년의 경우 더 높습니다[3]. 또한 암은 더 진행된 단계에 존재합니다[6]. 간 이식 후 장기 거부 반응을 예방하기 위해 평생 면역 억제 치료가 필요합니다. 면역 억제는 암 감시 장애로 인해 발생하는 새로운 암[7-10]의 주요 위험 요소로 간주됩니다[8].

간 이식 수혜자의 면역 기능 상태를 반영하는 신뢰할 수 있는 바이오마커는 없지만 거대세포바이러스(CMV) 및 토크 테노 바이러스(TTV)의 기회 감염은 과도한 면역억제에 대한 대리 조치로 작용하는 것으로 나타났습니다. Epstein-Barr 바이러스(EBV) 및 인간 헤르페스 바이러스 8(HHV8)과 달리 CMV 및 TTV는 암으로 이어지는 병인에 직접적으로 관련되지 않았으므로 이러한 바이러스는 면역 억제 수준에 대한 기능적 마커 역할을 할 수 있습니다[11- 13]. 간 이식 후 기회적 바이러스 감염과 비바이러스 관련 de novo 암 사이의 관계는 충분히 조사되지 않았습니다.

암 발병률이 높기 때문에 간 이식 수혜자에 대한 선별 검사가 적절할 수 있습니다[14, 15]. 양전자 방출 단층 촬영-컴퓨터 단층 촬영(PET-CT)은 de novo 암을 발견하기 위한 선택 방법이지만 비용이 많이 들고 위양성 결과의 위험이 있습니다[16]. 게놈 차원의 무세포 DNA 단편화 방법을 통해 건강한 개인과 암 환자의 무세포 DNA를 구별할 수 있습니다[17]. 이전 연구에서는 높은 정확도(AUC(Area Under Curve) 0.94)로 다양한 암을 조기에 발견할 수 있었다. 더욱이, 기원 조직은 단편화 프로파일로부터 식별될 수 있다. 이 방법은 간 이식 수혜자에서 조사되지 않았으며 PET-CT와 같은 추가 조사에서 혜택을 받을 수 있는 수혜자를 선별하는 데 사용될 수 있습니다.

결론적으로, 간 이식 수혜자의 암 관련 사망률을 줄이기 위해서는 새로운 암 발병 위험이 높은 수혜자를 식별하기 위한 새로운 도구가 필요합니다. 특히, 치유 의도된 개입을 허용하는 초기 시점에서 새로운 암 진단을 가능하게 하는 새로운 도구가 필요합니다. 이 연구는 우리 지식의 중요한 격차를 좁히고 간 이식 수혜자의 예후를 개선할 수 있는 정보를 제공할 가능성이 있습니다.

목표

현재 연구의 전반적인 목적은 간 이식 수용자의 새로운 암 사망률을 줄이는 것입니다. 이 목표를 달성하기 위해 우리는:

I. 스칸디나비아 간 이식 수혜자의 신생 암 유병률 및 발병률을 확인하고 고위험 개인을 식별하기 위한 알고리즘 구축 II. 기회주의적 바이러스 감염(과도한 면역억제에 대한 대용물)이 비바이러스 관련 신생 암 III과 연관되어 있는지 조사합니다. 무세포 DNA 단편화를 사용하여 신생 암이 있는 간 이식 수혜자를 식별하고 무증상 단계에서 암을 식별할 수 있는지 조사합니다.

방법 이 연구는 5개의 스칸디나비아 간 이식 센터(Copenhagen, Oslo, Gothenburg, Stockholm, Helsinki)에서 20세에서 100세 사이의 간 이식 수용자를 대상으로 한 다기관 횡단면 케이스 컨트롤 연구입니다. 이 센터는 연구를 촉진하고 장기 기증, 할당 및 이식을 개발하기 위해 장기 교환 조직인 Scandiatransplant에서 협력합니다. 지난 10년 동안 3628명의 간 이식 수혜자가 Scandiatransplant 데이터베이스에 등록되었으며 모두 연구에 포함될 것입니다[18, 19, 20].

스칸디나비아의 수혜자로부터 간 이식 전 및 간 이식 후 후속 조치 동안 순차적으로 수집된 혈장, 혈청 및 전혈 샘플은 Rigshospitalet(n=932)의 전용 바이오뱅크에 저장되었습니다. 포함이 진행 중이며 제안된 분석 시점에 300명의 환자를 추가로 포함할 것으로 예상합니다.

지역 암 등록부에서 암 유형 및 진단 날짜가 등록되고 Scandiatransplant 데이터베이스 및 전자 기록에서 임상 변수가 검색됩니다. 여기에는 연령, 성별, 면역 억제 요법 및 기간이 포함됩니다. 타크롤리무스 수치, 급성 거부반응, 간 생검 소견, 간 이식 적응증, 알코올 및 흡연 이력, 동반 질환.

CMV & TTV 암이 있는 67명의 간이식 수혜자와 암이 없는 207명의 간이식 수혜자를 대상으로 한 내포된 환자-대조군 연구에서 간 이식 후 암에 대한 독립적인 위험 인자로서 TTV-DNA 및 CMV-DNA에 대한 혈액 샘플을 조사했습니다. 이전 연구에서는 TTV 바이러스 부하가 면역억제 강도와 관련이 있는 것으로 나타났으며[11, 13], TTV 바이러스 부하가 면역억제 마커로 사용될 수 있는 이유입니다. 성인의 80% 이상이 CMV 혈청양성이지만 검출 가능한 CMV 바이러스 복제는 흔하지 않습니다. CMV의 경우 감지 가능한 CMV 복제를 과잉 면역 억제의 마커로 사용할 것입니다[12, 21]. 혈액 내 CMV-DNA의 검출 및 정량화는 Roche cobas 6800-플랫폼의 CE-IVD에 따라 Rigshospitalet의 임상 미생물학과에서 일상적인 분석으로 수행되며 외부 품질이 보장되고 WHO의 국제 표준에 따라 보정됩니다. TTV-DNA의 검출 및 정량화를 위해 Biomerieux Argene TTV R-GENE 분석이 사용됩니다. DNA는 Qiagen Qiacube에서 정제되고 실시간 PCR은 Agilent AriaMx에서 수행됩니다. TTV-DNA 측정은 분석이 아직 일상적인 작업으로 확립되지 않았기 때문에 연구로만 수행됩니다. Nikolai Kirkby는 CMV/TTV-DNA 분석의 실행 및 품질 보증을 담당합니다.

무세포 DNA 단편화 사례 대조군 연구에서 암에 걸린 67명의 간 이식 수혜자와 207명의 대조 대조군을 대상으로 바이오뱅크의 혈액 샘플을 무세포 DNA 단편화로 검사했습니다. 혈장 내 무세포 DNA는 얕은 전체 게놈 시퀀싱 및 DELFI(조기 차단을 위한 단편의 DNA 평가)로 분석됩니다. DELFI는 프로젝트 그룹 구성원이 개발한 기계 학습 알고리즘입니다. 무세포 DNA의 조각 크기와 패턴을 검사하여 암과 암이 발생한 조직을 감지하는 데 사용됩니다[17]. 암 신호가 측정되는 수혜자에서 암 진단 이전의 혈액 샘플을 분석하여 임상 증상 이전에 암을 감지할 수 있는지 조사합니다. 무세포 DNA 단편화 분석은 클라우스 린드버그 안데르센(Claus Lindberg Andersen)이 오르후스 대학교 분자 의학과에서 수행합니다.

통계 간 이식 수용자에서 새로운 암의 유병률과 발병률이 결정됩니다. 위험 요인을 평가하기 위해 Cox 다변량 회귀 분석을 간 이식 후 최초의 de novo 암 진단까지의 시간을 종속 변수로 적용합니다.

간이식 후 신생암 위험도를 반영하는 알고리즘을 구축하기 위해 다변량 COX-회귀에서 유의변수의 위험비(HR)를 자연로그로 변환하여 덧셈이 가능하도록 한다. 점수는 이 합계의 지수 함수(즉, exp [ln(HR 1) + ln(HR 2) + ln(HR n)]).

Wilcoxon rank sum test로 사례와 대조군 사이의 무세포 DNA 단편화 프로파일의 표준 편차를 비교할 것입니다.

POWER 간이식 수혜자에서 간이식 3개월 후 TTV 바이러스혈증은 면역억제가 증가함에 따라 증가하였다[13]. 바이러스 혈증은 저용량 단일 요법 면역 억제에서 5.8 log10 copies/ml에서 병용 치료에서 7.3 log10 copies/ml로 증가했습니다. 0.05의 알파와 0.90의 검정력이 67개의 사례와 201개의 대조군에서 주어지면 TTV 바이러스 혈증에서 검출 가능한 최소 차이는 0.4 log10 copies/ml입니다(G*Power, 버전 3.1.9.3).

이전 연구에서 암 사례의 73%가 DELFI로 식별되었으며 암 신호는 건강한 대조군의 1.9%에서만 나타났습니다[17]. 그러나 암 환자와 건강한 대조군은 DELFI 분석과 관련하여 간 이식 수용자와 비교할 수 없습니다. 염증/거부반응의 위험으로 인해 대조군에서 암 신호의 위험이 더 높을 것으로 의심됩니다. 0.05의 알파와 0.90의 검정력이 67개의 사례와 201개의 대조군에 대해 주어진 비율에서 감지할 수 있는 최소 차이는 21%(사례에서 73%, 대조군에서 52%)입니다(G*Power, 버전 3.1.9.3). 혈장 샘플의 혈액 샘플링에서 동결까지 평균 시간은 3시간 미만이며, 이는 무세포 DNA 단편화 분석에 적합합니다.