Zastosowanie markerów metylacji we wczesnym wykrywaniu i monitorowaniu MRD raka płuca

Rak płuca ma najwyższą globalną zachorowalność i śmiertelność spośród wszystkich nowotworów złośliwych. Jako kraj o wysokiej zachorowalności, Chiny zgłosiły w 2022 roku około 1,0606 miliona nowych przypadków i 733 300 zgonów, co stanowi odpowiednio 22,0% i 28,5% wszystkich nowotworów złośliwych. Chociaż wczesna operacja jest głównym podejściem leczniczym, ryzyko nawrotu pooperacyjnego jest znaczne, z 5-letnimi wskaźnikami nawrotów wynoszącymi 19% dla stadium IA, 30% dla stadium IB i 48,6% dla stadium II NSCLC. 3-letni wskaźnik nawrotów dla pacjentów w stadium III sięga aż 52%. Co istotne, nawet gdy obrazowanie potwierdza "stan wolny od guza" (resekcja R0), ukryta minimalna choroba resztkowa (MRD) często prowadzi do nawrotu.

Obecne wykrywanie MRD analizuje głównie mutacje w krążącym DNA nowotworowym (ctDNA). Jednak wysoka heterogeniczność mutacyjna między pacjentami stanowi wyzwanie dla projektowania kompaktowych, szeroko skutecznych paneli wykrywających. Podejście Tumor-informed, które projektuje panele specyficzne dla pacjenta, jest ograniczone zależnością od próbek tkanki guza. W przeciwieństwie do tego, biomarkery metylacji DNA do analizy MRD nie wymagają wcześniejszej wiedzy o mutacjach specyficznych dla guza. Ich czułość jest niezależna od obciążenia mutacjami o wysokiej częstotliwości, zmiany występują wcześnie w procesie nowotworzenia i wykazują specyficzność tkankową i typową dla nowotworu. Ponadto, metylacja DNA wykazuje spójność w licznych regionach genomowych, umożliwiając wykrywanie przez wiele miejsc CpG.

"Ekspercki Konsensus dotyczący Testowania Biomarkerów Metylowania DNA Nowotworu i Zastosowania Klinicznego (kwiecień 2024)" stwierdza, że zmiany w poziomach metylacji DNA są ściśle związane z rokowaniem nowotworu i mogą być wykorzystane do oceny MRD i monitorowania nawrotów. Rosnące dowody to potwierdzają: Badanie z 2023 roku w BMC Medicine na 195 pacjentach z NSCLC wykazało, że indywidualne monitorowanie MRD oparte na metylacji sygnalizowało nawrót wcześniej niż monitorowanie oparte na mutacjach. Badanie z 2023 roku w JAMA Oncology wykazało, że wykrywanie metylacji ctDNA pięciu genów mogło przewidzieć nawrót raka jelita grubego nawet 20 miesięcy wcześniej niż obrazowanie, ze znacznie wyższym ryzykiem nawrotu u pacjentów z dodatnim ctDNA miesiąc po operacji (HR=17,5). Kolejne prospektywne badanie (NCT00958737) na 805 pacjentach z rakiem jelita grubego potwierdziło znacznie wyższy 2-letni wskaźnik przeżycia wolnego od choroby w grupie z ujemną metylacją ctDNA (82% vs 64%).

Niniejsze badanie ma na celu zbadanie roli poziomów metylacji genów SHOX2 i PTGER4 w osoczu w monitorowaniu MRD i ocenie skuteczności u pacjentów z NSCLC po operacji. Badanie obejmie pacjentów z histopatologicznie/klinicznie zdiagnozowanym NSCLC w stadium I-IV poddanych resekcji chirurgicznej. Krew obwodowa będzie pobierana w wielu punktach czasowych: przed leczeniem oraz po leczeniu po 3 dniach, 1 miesiącu, 3 miesiącach, 6 miesiącach, 9 miesiącach, 12 miesiącach, 18 miesiącach, 24 miesiącach oraz przy nawrocie do analizy metylacji ctDNA.

Analizy statystyczne będą obejmować: Ocenę korelacji między poziomami metylacji a wskaźnikami radiologicznymi przy użyciu współczynników Pearsona lub Spearmana; Ocena mocy predykcyjnej dla nawrotu przy użyciu krzywych ROC; Stratyfikację pacjentów na grupy wysokiego i niskiego ryzyka na podstawie wyników metylacji; Rysowanie krzywych przeżycia wolnego od nawrotu metodą Kaplana-Meiera i porównanie grup testem Log-rank; Ocenę niezależnej wartości predykcyjnej metylacji SHOX2 i PTGER4 dla ryzyka nawrotu przy użyciu wieloczynnikowej analizy regresji Coxa, z dostosowaniem do czynników zakłócających, takich jak wiek, płeć i stadium guza; Na koniec, ocenę zindywidualizowanej skuteczności terapeutycznej na podstawie czasu pozytywności ctDNA, Przeżycia Wolnego od Choroby (DFS) i Całkowitego Przeżycia (OS). Celem jest dostarczenie naukowych podstaw do przewidywania ryzyka nawrotu i kierowania decyzjami terapeutycznymi.