Circulerend DNA in chirurgisch behandelde NSCLC

Vloeibare plasmabiopsie is een snel opkomend niet-invasief diagnostisch hulpmiddel dat kan worden gebruikt als surrogaat voor tumorbiopsie of ziekteactiviteit. Circulerend celvrij DNA (cfDNA) is een kort fragment dubbelstrengs DNA dat in het bloed aanwezig is. Ultrasensitieve mutatiespecifieke technieken op basis van polymerase-kettingreactie (PCR)-analyse zijn vereist om mutaties en veranderingen in circulerende tumorcellen te detecteren. Vroege studies op basis van een klein aantal patiënten geven aan dat ctDNA-analyses kunnen worden gebruikt voor moleculaire tests, kankerdetectie, surrogaat voor tumorbelasting of -activiteit en behandelingsmonitoring bij solide tumoren.

In de huidige studie zal de rol van ctDNA uit plasma bij chirurgisch behandelde NSCLC-patiënten in een vroeg stadium worden onderzocht. De onderzoekers streven ernaar een prospectief cohort van honderd patiënten te verzamelen met preoperatieve en follow-upmonsters en diagnostische weefselmonsters. De onderzoekers veronderstellen dat longitudinale ctDNA-monsters kunnen worden gebruikt als prognostische marker voor recidief en overleving. Het vinden van postoperatief positief ctDNA zou ons kunnen helpen om patiënten te identificeren die baat zouden hebben bij adjuvante chemotherapie voordat er een klinisch recidief optreedt.

Studieontwerp en ethische overwegingen

Dit is een prospectieve, niet-interventionele, eenarmige studie die zal worden uitgevoerd in samenwerking met Helsinki Biobank. Geschat wordt dat een cohort van 100 patiënten voldoende steekproefomvang zal opleveren, aangezien 30-40% een recidief zal krijgen tijdens de follow-up van 5 jaar. Er is een voorlopige overeenkomst gesloten met Helsinki Biobank over de monsterafname en -opslag. Er zullen geen extra studieafspraken zijn aangezien alle controlebezoeken en studiemonsters worden gepland volgens het normale klinische protocol. De patiënten worden aangeworven van 1.5.2019 tot 31.12.2020. De aangeworven patiënten zullen zowel een schriftelijke geïnformeerde toestemming geven voor deze studie als een toestemming van de Helsinki Biobank die betrekking heeft op plasma- en chirurgische monsters. Deelnemers kunnen de toestemming op elk moment van het onderzoek intrekken. De Biobank-monsters worden gelijktijdig met klinische monsters genomen, waardoor de extra schade voor deelnemers tot een minimum wordt beperkt. Er is toestemming verleend aan de beoordelingsraad van een instelling van het Universitair Ziekenhuis van Helsinki (HUS) (HUS 60/2019) en er is een ethische verklaring verleend (455/2019). De studie zal worden uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki.

Patiënten

De patiënten worden voorafgaand aan de operatie gerekruteerd uit een preoperatieve multidisciplinaire teamvergadering (MDT). De inclusiecriteria voor deze studie zijn histologisch bevestigde NSCLC die in aanmerking komen voor chirurgische behandeling en naïef voor systemische oncologische behandelingen met beschikbaar formaline-gefixeerd in paraffine ingebed weefsel of vers ingevroren weefselmonster.

De klinische patiëntgegevens worden op elk tijdstip (bijv. preoperatief, operatief, follow-up). Elke patiënt wordt voor en na de operatie geëvalueerd in MDT-bijeenkomsten, waar zowel het klinische als het pathologische stadium wordt bepaald. Bovendien zal de radiologische consolidatie/tumorratio worden berekend op basis van preoperatieve computertomografie (CT)-scans. Deze gegevens worden overgebracht naar een beveiligde, gecertificeerde elektronische database (Granitics Unify Med) die alleen toegankelijk is voor groepsonderzoekers.

Verzameling van bloed- en weefselmonsters

De bloed- en weefselmonsters worden gelijktijdig met klinische monsters genomen. De onderzoekers streven ernaar om chirurgisch verwijderde weefselmonsters te verzamelen, evenals preoperatieve en follow-up cfDNA-monsters van alle patiënten. Naast chirurgische monsters zullen weefselmonsters worden verzameld van metastatische laesies, waaronder autopsiemonsters van overleden patiënten. Als dit nog niet is gedaan, wordt het standaard Biobank-bloedmonster gelijktijdig met de preoperatieve monsters afgenomen.

Plasmamonsters worden genomen op het moment van de klinische bloedmonsters van de patiënt. 1-2 dagen voor de operatie wordt een preoperatief monster genomen. Het eerste postoperatieve vervolgmonster wordt genomen tijdens het operatiebezoek 4-6 weken na de operatie. De tweede en derde follow-upmonsters worden na 6 en 12 maanden genomen tijdens het klinische follow-upbezoek. Op elk tijdstip worden cfDNA-monsters verzameld in duplicaat gespecialiseerde verzamelbuisjes die fixeermiddelen bevatten om DNA te stabiliseren tegen fragmentatie (2 x 10 ml Streck cfDNA BCT). Bloedmonster zal worden gecentrifugeerd om plasma te extraheren. Plasma- en weefselmonsters worden bij -80 graden Celsius opgeslagen in de Helsinki Biobank.

Onderzoeksresultaten Preoperatieve ctDNA-mutaties zullen worden gekoppeld aan klinisch belangrijke eindpunten zoals ziektevrije overleving, tumorgrootte, histologie, TNM-stadium en algehele overleving. Het klinische kankerrecidief zal worden verkregen uit radiologische of tumorweefselmonsters. Ziektevrije overleving zal worden beoordeeld van operatie tot terugkeer van de ziekte in MDT-bijeenkomsten of overlijden. De algehele overleving wordt beoordeeld van operatie tot overlijden als gevolg van welke oorzaak dan ook.

Genetische analyse

Kwantitatieve en mutatiespecifieke ctDNA-analyse zal worden uitgevoerd via een tumor/somatisch exoom-genoompanel dat bestaat uit 23.000 genenpanels met 50 miljoen basen. Kiemlijn-DNA-isolatie zal worden gedaan uit buffy coat die is genomen uit het bloedmonster van de patiënt (B-Bio-0). Ten eerste, om echte somatische mutaties te bereiken, wordt de kiembaanvariatie uit het ctDNA verwijderd. Ten tweede zal ctDNA worden vergeleken met DNA-mutaties in tumorweefsel om vals-positieve bevindingen uit te sluiten. Ten derde zullen gelijkaardige of nieuwe mutaties verzameld uit follow-upmonsters gebruikt worden om postoperatieve restziekte of kankerrecidief op te sporen.

De sequencing zal worden uitgevoerd in samenwerking met het Institute for Molecular Medicine Finland (FIMM), met hun eigen genpanelen.