De Andromeda-studie. Voorspellende waarde van gecombineerde criteria om borstkankerscreening op maat te maken.

Borstkanker (BC) is wereldwijd het meest voorkomende neoplasma bij vrouwen. In Italië is ongeveer 1 op de 3 kwaadaardige kankers bij vrouwen (29%) een BC (cutane tumoren weglatend), zoals gerapporteerd door de Italiaanse kankerregisters tussen 2006 en 2009. Resultaten van gerandomiseerde onderzoeken, samengevat in een bijgewerkte review en meta-analyse voor de U.S. Preventive Task Force door Nelson et al., toonden aan dat deelname aan een mammografiescreeningprogramma de BC-sterfte met 14-32% vermindert, afhankelijk van de leeftijdscategorie. In Italië is mammografiescreening voor vroege diagnose op regionale basis geïmplementeerd in verschillende Italiaanse gebieden. In overeenstemming met nationale en internationale richtlijnen, nodigen de meeste programma's vrouwen van 50 tot 69 jaar uit om elke twee jaar een mammografie te ondergaan.

Hoewel mammografie de standaardzorg is geworden bij BC-screening, worden de beperkingen ervan algemeen erkend (overdiagnose, het gebruik van ioniserende straling, slechte nauwkeurigheid bij vrouwen met dicht borstweefsel, een relatief hoog percentage valse positieven en persoonlijk ongemak). Bovendien zijn de huidige screeningprotocollen uitsluitend gebaseerd op de leeftijd van de vrouw, waarbij andere risicofactoren worden genegeerd en een enkele screeningperiodiciteit binnen de vooraf gespecificeerde leeftijdscategorie wordt gedefinieerd.

Huidige uitdagingen bij het beheer van BC zijn onder meer het zoeken naar gevoelige en specifieke minimaal invasieve biomarkers die verband houden met vroege neoplastische veranderingen. Een aantal circulerende tumormarkers (zoals carcino-embryonaal antigeen, CEA of koolhydraatantigeen 15-3, CA 15-3) worden veel gebruikt bij de behandeling van BC, maar hun gevoeligheid is erg laag. MicroRNA's (miRNA's) zijn kleine, niet-coderende RNA's (ongeveer 18-25 nucleotide lang), die genexpressie in cellen reguleren door mRNA af te breken of eiwitsynthese te remmen. Omdat ze honderden doelwitten kunnen hebben, zijn ze in staat verschillende biologische processen in cellen te beheersen. Er zijn steeds meer aanwijzingen dat miRNA's ook buiten cellen kunnen worden afgegeven, en verhoogde niveaus van miRNA's die worden afgegeven door de tumor en zijn micro-omgeving, evenals afname van fysiologische circulerende miRNA-niveaus zijn al gedetecteerd in serum / plasma van kankerpatiënten. Het potentiële gebruik van dergelijke moleculen voor diagnostische/prognostische doeleinden met betrekking tot borstkanker is uitgebreid geëvalueerd en hun stabiliteit in lichaamsvloeistoffen heeft nieuwe mogelijkheden geopend om te anticiperen op BC-diagnose, met minimaal invasieve interventie, vooral voor vrouwen met een hoger risico.

Hypothese: Op risico gebaseerde screeningprogramma's volgens verschillende BC-risicocriteria (d.w.z. borstdichtheid, op modellen gebaseerde schattingen van het absolute risico, levensstijlen) kunnen de impact van screening maximaliseren bij groepen vrouwen die worden gekenmerkt door verschillende risico's. Het verzamelen van gegevens voor risicostratificatie in bevolkingsonderzoeken vereist veel middelen. Niet-onafhankelijke criteria die dezelfde vrouwen identificeren die een hoger risico lopen, zijn overbodig en moeten als wederzijds exclusief worden beschouwd. Gevalideerde, zeer nauwkeurige moleculaire biomarkers in het bloed geassocieerd met BC-risico kunnen een aanvullend hulpmiddel zijn voor mammografie in de primaire screeningsetting.

Het eerste doel van de studie is het evalueren en vergelijken, in een groot cohort van vrouwen, van de voorspellende waarde van beschikbare criteria om het BC-risico te definiëren, om zo geschikte op risico gebaseerde stratificaties voor gepersonaliseerde screening te identificeren. De beschouwde criteria zijn:

i. algemene risicofactoren verzameld via een gestandaardiseerde risicovragenlijst (bijv. reproductieve factoren, eerstegraads familiegeschiedenis, biopsiegeschiedenis, fysieke activiteit, BMI en alcoholgebruik). Voor deze categorie zal het absolute risico worden geëvalueerd met behulp van het risicovoorspellingsmodel van Petracci et al. dat is ontwikkeld voor de Italiaanse bevolking en gevalideerd op een onafhankelijk cohort van Italiaanse vrouwen.

ii. borstdichtheid; iii.levensstijlen van de vrouw (via een gedetailleerde vragenlijst over voedingsgewoonten en lichaamsbeweging).

De studie is ontworpen om de volgende secundaire doelen te bereiken die verband houden met de eerste doelstelling:

Om leeftijds- en risicospecifieke prestatie-indicatoren voor screening te meten (d.w.z. detectiepercentage, recall-percentage en verhouding goedaardige/kwaadaardige chirurgische biopsie).

Het kwantificeren van de impact van mogelijke interventies van screening op maat op gezondheidsresultaten en -kosten door kennis van de verdeling van risicofactoren in de doelpopulatie; Evalueren van de economische en organisatorische haalbaarheid van mogelijke interventies op maat en het ontwerpen van gestratificeerde strategieën voor borstkankerscreening voor toekomstige implementatie van pilotscreeningprogramma's; De verlenging van de follow-up na de duur van het project van drie jaar zal ons in staat stellen om nog meer consistente schattingen van de bovengenoemde voorspellende waarden te bepalen en om de criteria/risicofactoren die in deze studie in aanmerking worden genomen, te evalueren in een multivariate analyse.

Het tweede hoofddoel is om te onderzoeken of geselecteerde circulerende miRNA's die eerder werden gevonden geassocieerd met BC-risico significant veranderd zijn in het plasma van kankerpatiënten in vergelijking met gematchte gezonde controles en of ze voldoen aan vooraf gespecificeerde waar- en fout-positieve percentages die als minimaal aanvaardbaar worden beschouwd. in de screeningssetting.

Gerelateerde subdoelstellingen:

• de associatie beoordelen tussen factoren zoals leeftijd, borstdichtheid, reproductieve factoren en familiegeschiedenis, evenals levensstijl en miRNA-niveau in de kankervrije populatie. Als dergelijke factoren de biomarker beïnvloeden, moet de drempel voor screeningpositiviteit mogelijk afzonderlijk worden gedefinieerd voor screeningsubpopulaties, om het vals-positieve percentage voor elk laag te houden. - Om factoren te beoordelen die verband houden met het miRNA-niveau bij kankergevallen - in het bijzonder ziektekenmerken zoals stadium, graad en beschikbare prognostische factoren. Het begrijpen van de aard van kanker die wordt gedetecteerd met een biomarker is een belangrijk punt. Een biomarker die kanker in een vroeg stadium detecteert, is waardevoller voor preventieve doeleinden dan een biomarker die alleen kanker in een laat stadium detecteert.
• evalueer de aanwezigheid van 18 momenteel vastgestelde SNP's voor het risico op borstkanker, verkregen door genoombrede associatiestudies (GWAS) die gemeenschappelijke lage penetrantie-allelen hebben geïdentificeerd die geassocieerd zijn met het risico op borstkanker op meerdere genetische loci, en test hun associatie met circulerende miRNA's, borstdichtheid en screening resultaat.

Fase 1 - Inschrijving Ongeveer 36.600 vrouwen (leeftijd: 46-67 jaar) die deelnemen aan het BC-screeningprogramma in geselecteerde gebieden, zullen deelname aan de Andromeda-studie worden aangeboden, van wie er van 22.000 wordt verwacht dat ze geïnformeerde toestemming geven. Bij inschrijving wordt informatie over BC-risicofactoren en levensstijl verzameld, samen met borstdichtheid en bloedmonsters voor serum-, plasma- en buffycoat-opslag.

Vrouwen die ermee instemmen om deel te nemen aan Andromeda, wordt gevraagd een vragenlijst in te vullen om hun BK-standaardrisico te ontwerpen en een gedetailleerde vragenlijst over hun levensstijl. Ze zullen ook worden gevraagd om een ​​bloedmonster af te staan.

Bovendien wordt tijdens het borstonderzoek de borstdensiteit berekend. Examens worden gelezen door twee deskundige radiologen en borstdensiteit wordt geclassificeerd in categorieën door middel van het Breast Imaging Reporting and Data System (BI-RADS).

Vrouwen die bloedafnames accepteren, krijgen een specifieke afspraak waar getraind personeel, naast de bloedafname, antropometrische metingen zal verzamelen en hen zal ondersteunen bij het invullen van de vragenlijsten van de studie, indien nodig.

Aangezien positiviteit voor dichte borsten, Gail-score, levensstijlgerelateerd risico en miRNA worden bepaald bij dezelfde proefpersonen, wordt de meest efficiënte schatting van de verhouding tussen relatieve (positieve vs. negatieve) positieve voorspellende waarden (PPV)-ratio's voor twee verschillende factoren gegeven door a x b/c x d, waarbij a = kanker positieve factor 1 maar niet naar factor 2; b= vrouwen met afwijkende mammografie maar geen kanker, positief voor factor 2 maar niet voor factor 1; c=kankers positief voor factor 2 tot maar niet voor factor 1; d= vrouwen met abnormale mammografie maar geen kanker, positief voor factor 1 maar niet voor factor 2. Ervan uitgaande dat 40% van de 21.000 ingeschreven vrouwen een dichte borst hebben, 20% een bepaalde Gail-score, 50% een levensstijlrisico en 20% een gegeven miRNA, dat 11% van de studievrouwen borstkanker dragen en dat de algehele PPV van mammografie 20% is, ongeveer 100-120 dissonante kankers en 640-740 dissonante vrouwen met abnormale mammografie, maar er wordt geen kanker verwacht voor de beschouwde koppels van factoren. Onder deze aannames heeft de studie een vermogen van 80% om de nulhypothese te verwerpen (alfa = 0,05) dat de relatieve PPV-ratio = 1 is als de werkelijke waarde ten minste 1,8-2,0 is, afhankelijk van de paar factoren die worden overwogen.

Fase 2 - Biomarkersanalyse De Andromeda-studie omvat de moleculaire analyses om SNP's en circulerende miRNA's te evalueren die blind zullen worden uitgevoerd op een geschikt patiëntcontrolemonster dat is geëxtraheerd uit het cohort van ingeschreven vrouwen, zodra een minimum aantal BC-gevallen zal zijn bereikt . Met blindering kan worden voorkomen dat kennis van de uitkomststatus van de proefpersoon de interpretatie van een assayresultaat of de zorg waarmee het monster wordt gehanteerd, beïnvloedt. Genomisch DNA zal worden geëxtraheerd uit buffy coat met High Pure PCR Template voorbereidingskit. 18 SNP's zullen worden geamplificeerd door PCR en geëvalueerd op een qPCR-apparaat met specifieke assays. The 18 breast cancer risk related SNPs are: rs11249433, rs1045485, rs13387042, rs4973768, rs10941679, rs889312, rs2046210, rs13281615, rs1011970, rs2981582, rs2380205, rs10995190, rs704010, rs3817198, rs614367, rs999737, rs3803662 and rs6504950.

Circulerende totale RNA-extractie uit plasmamonsters zal worden uitgevoerd met miRNeasy minikit volgens het Exiqon-protocol, wat het gebruik van een RNA-drager impliceert (batteriofage MS2 RNA, Roche Diagnostics) om RNA-precipitatie en de zuivering ervan op membranen te bevorderen. Cel-miR-139 zal worden gebruikt als spike-in-controle om de extractieopbrengst te controleren en om gegevens te normaliseren, samen met hasmiR-1228. RNA-monsters zullen worden geëlueerd met nucleasevrij water en worden bewaard bij -80°C. Er zal een nieuwe methode worden toegepast om te controleren op hemolyse.

Om de steekproefomvang te berekenen die nodig is voor de cruciale evaluatie van de biomarkers (uitgedrukt op een continue schaal), minimaal aanvaardbare en wenselijke niveaus van typische prestatiemaatstaven van interesses, zoals het echt-positieve percentage (TPR) en het fout-positieve percentage ( FPR) zijn gedefinieerd. Voor algemeen bevolkingsonderzoek moet het percentage vals-positieven vrij laag zijn om te voorkomen dat een groot aantal mensen onnodig dure medische procedures ondergaat. We veronderstelden dus een maximaal acceptabel fout-positief percentage (FPR0) van 4% (de minimaal acceptabele specificiteit is dus 96%) en een minimaal acceptabele sensitiviteit van 80% (TPR0). De te verwerpen nulhypothese is de volgende: H0: TPR0≤0,80 of FPR0≥0,04.

De vereiste steekproefomvang met een vermogen van 80% (alfa=5%) en uitgaande van het wenselijke percentage terecht-positieven en het percentage fout-positieven van TPR1=0,90 en FPR1=0,05, was respectievelijk 179 gevallen en 537 controles. De berekening van de steekproefomvang was theoretisch gebaseerd op de ROC-curve. Uitgaande van een jaarlijkse BC-detectiegraad (DR) van 0,006 in het eerste jaar en 0,005 in het tweede jaar van de studie (daarom was de tweejaarlijkse DR die werd overwogen 0,011), wordt verwacht dat in totaal 233 casuspatiënten in de eerste twee jaar van de studie worden nageleefd, waarmee de vereiste 179 wordt overschreden. Deze schattingen zijn gebaseerd op DR's die in de voorgaande jaren zijn waargenomen in dezelfde centra die in dit onderzoek zijn onderzocht. De moleculaire analyses zullen dus worden uitgevoerd op 233 gevallen en 699 gematchte controles. Voor elk geval zullen drie controlepersonen worden geselecteerd uit het cohort van vrouwen, op basis van de volgende criteria: geen voorgeschiedenis van kanker, vergelijkbare leeftijd bij inschrijving (binnen 5 jaar), vergelijkbaar ras, beschikbaarheid van bloedmonster, vergelijkbare datum van bloedafname.