Analiza molekularna w chirurgii precyzyjnej w badaniu raka tarczycy (MAPS)

Znaczenie

W ciągu ostatniej dekady częstość występowania raka tarczycy znacznie wzrosła. Rak brodawkowaty tarczycy (PTC) zazwyczaj ma bardzo powolny przebieg. Chociaż każdego roku rak tarczycy diagnozuje się u około 45 000 pacjentów, tylko 2000 pacjentów umiera z jego powodu, a 5-letnie przeżycie przekracza 98%. W związku z tym pojawił się ruch mający na celu deeskalację opieki w celu ograniczenia niepotrzebnej zachorowalności na zabiegi chirurgiczne, a aktualne wytyczne zalecają, w stosownych przypadkach, rozważenie lobektomii tarczycy zamiast całkowitej tyreoidektomii. W chwili obecnej nie jest jasne, kiedy lobektomia tarczycy byłaby bardziej korzystna niż całkowita tyreoidektomia. Systematyczny przegląd wytycznych i konsensusów ekspertów z lat 2009–2019 dotyczących PTC o wielkości 1–4 cm wykazał, że w 11 badaniach zalecano całkowitą tyreoidektomię, w 5 zalecano lobektomię tarczycy, a w 3 zalecano jedno lub drugie, w zależności od podejmowania decyzji skupionych na pacjencie. Zatem istnieje niezaspokojona potrzeba kliniczna ulepszonej przedoperacyjnej stratyfikacji ryzyka w celu określenia idealnego leczenia chirurgicznego raka tarczycy.

Obecnie badania molekularne służą do określenia ryzyka nowotworu złośliwego w nieokreślonych biopsjach tarczycy. Jednakże testów tych nie stosowano do celów prognostycznych w przypadku raka tarczycy potwierdzonego biopsją. Ostatnie badania wykazały, że profilowanie molekularne raka tarczycy pozwala przewidzieć nawrót choroby. Niektóre mutacje wysokiego ryzyka, takie jak TP53, BRAF i TERT, wiążą się ze zwiększonym ryzykiem nawrotu i śmiertelnej choroby. Dlatego badania molekularne mogą dostarczyć cennych informacji prognostycznych, które pomogą w leczeniu.

Badacze proponują studium wykonalności przyszłego wieloośrodkowego badania mającego na celu ocenę rutynowego stosowania przedoperacyjnych badań molekularnych w celu stratyfikacji ryzyka. Badacze są przekonani, że przyszłe badania wynikające z tej propozycji wykażą, że u pacjentów z PTC o średnim ryzyku molekularnym lobektomia tarczycy będzie miała takie same wyniki w leczeniu nowotworu jak całkowita tyreoidektomia. Jeśli to prawda, zmniejszy to ryzyko operacji i poprawi jakość życia dziesiątek tysięcy pacjentów z rakiem tarczycy, bez uszczerbku dla wyników leczenia raka. Ostatecznie badacze mają nadzieję ograniczyć nadmierne leczenie i zachorowalność w leczeniu tej powolnej choroby.

Innowacja

Rutynowe stosowanie analizy molekularnej we wszystkich przypadkach raka tarczycy. Badacze proponują wykonanie badań molekularnych preparatu Thyroseq u wszystkich pacjentów, u których zdiagnozowano raka tarczycy potwierdzonego biopsją. Rutynowe badania molekularne w kolejnej, prospektywnej kohorcie ujawnią rozkład mutacji i rearanżacji genów w zróżnicowanej populacji chorych na raka tarczycy. Thyroseq, test sekwencjonowania DNA-RNA 112 genów związanych z rakiem tarczycy, może dostarczyć najnowocześniejszych danych, które pomogą w ustaleniu odpowiedniego leczenia tych pacjentów.

Stratyfikacja ryzyka nawrotu w oparciu o analizę molekularną. Wykorzystując wcześniej określone przez Thyroseq ryzyko nawrotu w oparciu o rodzaj występujących mutacji, pacjenci zostaną podzieleni na grupy o niskim, średnim i wysokim ryzyku molekularnym. W kilku badaniach wykazano, że pewne kombinacje mutacji, takie jak TERT/TP53, wiążą się ze znacznie większym ryzykiem zgonu i nawrotu, podczas gdy mutacje BRAF toczą się dyskusje na temat ich znaczenia prognostycznego. Zatem baza danych wygenerowana w wyniku tego procesu stratyfikacji ryzyka dostarczy istotnych danych dotyczących wyników patologicznych związanych z tymi mutacjami.

Randomizacja pacjentów z PTC średniego ryzyka do lobektomii tarczycy w porównaniu do całkowitej tyreoidektomii. Aktualne wytyczne ATA dopuszczają lobektomię tarczycy lub całkowitą tyroidektomię w przypadku PTC o wielkości 1–4 cm. Badacze proponują jedno z pierwszych badań mających na celu randomizację pacjentów z chorobą pośredniego ryzyka. Jest to najskuteczniejsza metoda pozwalająca określić, czy wyniki lobektomii tarczycy i całkowitej tyreoidektomii są podobne. Obecnie nie istnieją żadne dane z randomizowanych badań na ten temat.

Tło

Diagnostyka raka tarczycy. U pacjentów z guzkami tarczycy, które w badaniu USG wydają się niepokojące, poddaje się biopsję aspiracyjną cienkoigłową. Następnie klasyfikuje się je w kategorii Bethesda na podstawie ryzyka nowotworu złośliwego. Bethesda I jest niediagnostyczna i wymagana jest ponowna biopsja, a Bethesda II jest łagodna. Bethesda III i IV to guzki nieokreślone. Wraz z nowymi postępami w genetyce molekularnej aktualne wytyczne zalecają wykorzystanie sekwencjonowania nowej generacji tych guzków w celu dalszego określenia ryzyka nowotworu złośliwego. Guzki Bethesda V są obarczone wysokim ryzykiem nowotworu złośliwego, a guzki Bethesda VI pozwalają na rozpoznanie nowotworu złośliwego, dlatego ci pacjenci wymagają resekcji operacyjnej. Analiza genetyczna tych guzków nie jest rutynowo wykonywana. Badanie to skupi się na pacjentach z guzkami Bethesda V i VI.

Chirurgiczne leczenie PTC. PTC jest dominującym typem patologicznym raka tarczycy, stanowiącym 80–90% wszystkich przypadków. Pacjentów ze zdiagnozowanym rakiem tarczycy należy poddać badaniu USG szyi, aby ocenić ultrasonograficznie cechy rozsiewu pozatarczycowego i przerzutów do węzłów chłonnych.6 Pacjenci z guzkami większymi niż 4 cm, dużym rozrostem pozatarczycowym (kliniczny T4) lub klinicznie jawnymi przerzutami do węzłów chłonnych (kliniczny N1) lub miejsca odległe (kliniczne M1) należy poddać całkowitemu wycięciu tarczycy i całkowitemu usunięciu całego guza pierwotnego.6 W przypadku nowotworów < 1 cm i bez klinicznych objawów rozprzestrzeniania się choroby ATA zaleca wykonanie lobektomii tarczycy w celu zmniejszenia zachorowalności. Jednakże u pacjentów, u których guzki mieszczą się pośrodku i mają wielkość od 1 cm do 4 cm, bez oznak rozprzestrzeniania się choroby, wytyczne zalecają lobektomię tarczycy lub całkowitą tyreoidektomię w zależności od cech choroby i preferencji pacjenta.

Pooperacyjny jod radioaktywny w leczeniu chorób wysokiego ryzyka w patologii. Pacjenci, u których ostatecznie rozwinie się choroba wysokiego ryzyka o charakterze patologicznym (rozrost pozatarczycowy, zajęcie licznych węzłów chłonnych, cechy histologiczne wysokiego ryzyka itp.), poddawani są terapii jodem radioaktywnym (RAI). Aby otrzymać RAI, pacjenci muszą przejść całkowitą tyreoidektomię. U pacjentów, u których początkowo wykonano lobektomię tarczycy i nawroty patologiczne związane z chorobą wysokiego ryzyka, przed rozpoczęciem RAI przechodzą kompletną tyreoidektomię – usunięcie pozostałej tarczycy. Po zakończeniu całego leczenia pacjentów można rutynowo monitorować za pomocą badania USG i poziomu tyreoglobuliny.

Analiza molekularna Thyroseq. Modele analizy molekularnej trenowano za pomocą algorytmu uczenia maszynowego dla obu patologii, które potwierdzono jako łagodne (Bethesda II) i złośliwe (Bethesda V i VI), aby sprawdzić, które geny i mutacje są powiązane z nowotworem złośliwym.8 Thyroseq to oparty na DNA i RNA model sekwencjonowania nowej generacji 112 genów.4 Przedstawia analizę w sześciu różnych kategoriach, od wyniku negatywnego po obecność mutacji wysokiego ryzyka (ryc. 1). W oparciu o stratyfikację ryzyka preparatu Thyroseq guzki z pewnymi kombinacjami TERT/TP53 z mutacjami BRAF uważa się za obciążone wysokim ryzykiem nawrotu3 i zaleca się całkowitą tyreoidektomię. Odwrotnie, mutacje podobne do RAS są powiązane z nieinwazyjnym nowotworem pęcherzykowym tarczycy z cechami jądrowymi brodawkowatymi (NIFTP) lub wariantem raka brodawkowatego tarczycy o bardzo niskim ryzyku.9 Dlatego w przypadkach niskiego ryzyka zaleca się lobektomię tarczycy. Istnieje jednak szara strefa w zakresie odpowiedniego postępowania w przypadku mutacji typu komórkowego Hurthle i mutacji typu BRAF, w przypadku których zarówno lobektomia tarczycy, jak i całkowita tyreoidektomia są uważane za odpowiednie metody leczenia.

Cel 1. Określenie wykonalności przyszłego wieloośrodkowego badania rutynowych przedoperacyjnych badań molekularnych w kierunku brodawkowatego raka tarczycy w celu ustalenia zakresu terapii. Badacze będą pilotować jednoośrodkowe badanie obejmujące przedoperacyjne badania molekularne wszystkich nowotworów tarczycy potwierdzonych biopsją. Celem jest ocena wykonalności przyszłego wieloośrodkowego badania w celu określenia wartości prognostycznej przedoperacyjnej analizy molekularnej.

Warunki badania i populacja. Do badania będą rekrutowani pacjenci zgłaszający się na wstępną konsultację na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles w związku z nowo zdiagnozowanym rakiem tarczycy (guzki Bethesda V i VI) z chorobą zlokalizowaną. Centrum Endokrynologiczne UCLA jest ośrodkiem referencyjnym trzeciego stopnia, który obsługuje pacjentów z rakiem tarczycy i wykonuje rocznie 300 operacji tarczycy. Spośród tych pacjentów u około 200 pacjentów rocznie występują zlokalizowane choroby kwalifikujące się do tego badania. Kryteria włączenia: pacjenci w wieku 18 lat lub starsi, anglojęzyczni, z nowym rozpoznaniem raka tarczycy. Kryteria wykluczenia: pacjenci z rozsiewem pozatarczycowym lub nowotworem o wielkości >4 cm.

Zbieranie danych. Próbki biopsji guzków tarczycy u pacjentów włączonych do badania zostaną przesłane do analizy za pomocą oprogramowania Thyroseq. Na podstawie mutacji zgłoszonych przez Thyroseq (ryc. 1) pacjenci zostaną podzieleni na grupy niskiego, średniego i wysokiego ryzyka. Pacjenci z grupy średniego ryzyka będą dalej losowo przydzielani do lobektomii tarczycy lub całkowitej tyreoidektomii, jak wyjaśniono w Celu 2. Wyniki leczenia będą monitorowane, co zostanie szczegółowo opisane w Celu 3.

Studium wykonalności. W przypadku badań wykonalności randomizowanych badań kontrolnych zaleca się wielkość próby od 24 do 50 pacjentów.10 Badacze przewidują, że przeszkodą w ukończeniu badania będzie niski wskaźnik przestrzegania zaleceń lekarskich, zwłaszcza randomizacja leczenia chirurgicznego w grupie średniego ryzyka. Jeśli badacze włączą 100 pacjentów, z których 50 zostanie losowo przydzielonych do ramienia według wynalazku, badacze przewidują 75% wskaźnik ukończenia ocen badania w 95% przedziale ufności +/- 12%. Zatem docelowa rekrutacja badaczy wyniesie 120 pacjentów, co pozwoli na osiągnięcie 20% wskaźnika rezygnacji, z czego 50 zostanie losowo przydzielonych do ramienia interwencyjnego. Główne punkty końcowe miar wykonalności będą obejmować: 1) liczbę pacjentów poddanych badaniom przesiewowym w porównaniu z pacjentami włączonymi do badania, 2) wskaźnik ukończenia badania oraz 3) wskaźnik rezygnacji.

Cel 2. Określenie odsetka kwalifikujących się pacjentów, którzy zostali poddani randomizacji do lobektomii tarczycy w porównaniu z całkowitą tyreoidektomią i ukończeniem przypisanego leczenia. Pacjenci z wynikami analizy molekularnej o średnim ryzyku zostaną losowo przydzieleni do powyższej interwencji, aby ocenić idealny zakres interwencji operacyjnej w tej populacji.

Charakterystyka leczenia. Pacjenci otrzymają standardowe porady oraz opiekę przedoperacyjną i pooperacyjną w związku z odpowiednimi operacjami. Osobom, które przejdą całkowitą tyreoidektomię, zostanie przepisana suplementacja hormonami tarczycy zależna od masy ciała. Wszyscy pacjenci będą poddawani zabiegom endokrynologicznym i endokrynologicznym w celu kontroli czynności tarczycy i obserwacji nowotworu.

Wyniki interesujące. Wyniki będące przedmiotem zainteresowania obejmują odsetek pacjentów, którzy 1) zgodzili się na randomizację w porównaniu z tymi, którzy włączyli się do badania oraz 2) ukończyli leczenie zgodnie z zaleceniami. Jak wspomniano powyżej, badacze przewidują, że 50% włączonych pacjentów zgodzi się na randomizację, a wskaźnik rezygnacji wyniesie 20%.

Cel 3. Ustalenie, czy przedoperacyjne badania molekularne pozwalają przewidzieć pooperacyjne wyniki kliniczno-patologiczne. Wyniki kliniczne i patologiczne pacjentów włączonych do badania będą monitorowane w naszej bazie danych w celu oceny skuteczności stratyfikacji ryzyka molekularnego w przypadku raka tarczycy.

Tworzenie bazy danych. Wszystkie dane pooperacyjne zostaną uzyskane po przejrzeniu karty. Interesujące wyniki patologiczne obejmują ocenę stopnia zaawansowania TNM, dowody mikro- i makroskopowego rozsiewu pozatarczycowego, zajęcie węzłów chłonnych i cechy patologiczne wysokiego ryzyka. Wyniki kliniczne obejmują wskaźnik konwersji do całkowitej tyreoidektomii u osób, które początkowo poddano lobektomii, odsetek pooperacyjnej terapii RAI oraz dowody na wznowę w badaniach obrazowych lub laboratoryjnych.

Skuteczność stratyfikacji ryzyka molekularnego. Ostatecznie badacze wykorzystają wielowymiarową analizę regresji logistycznej, aby ocenić korelację stratyfikacji niskiego, średniego i wysokiego ryzyka z ostatecznymi wynikami patologii.