Циркулирующая опухолевая ДНК (цДНК) Рак прямой кишки и связь с экстрамуральной венозной инвазией (ctDNA)

Сосудистая или венозная инвазия у больных раком прямой кишки уже более полувека считается значимым прогностическим фактором. Интерес к пониманию механизмов, управляющих распространением опухоли из прямой кишки в отдаленные органы, такие как печень, привел к изучению лимфатической и сосудистой инвазии злокачественных клеток. Венозная инвазия традиционно выявлялась при гистологическом анализе резекционных образцов, но между патологами сохраняется вариабельность. Несоответствия в гистологических методах, используемых для выявления венозной или сосудистой инвазии, привели к трудностям в интерпретации фактической частоты или распространенности; в литературе сообщается о распространенности в диапазоне от 9 до 61%. Тем не менее EMVI считается независимым прогностическим фактором и как таковой был признан Королевским колледжем патологоанатомов в Великобритании, включив его в минимальный набор данных для сообщения о колоректальном раке.

В последнее время растущая точность магнитно-резонансной томографии (МРТ) с высоким разрешением означает, что прогностические факторы, такие как внестеночная венозная инвазия, могут быть уверенно идентифицированы при визуализации. В литературе показано, что ЭМВИ можно хорошо идентифицировать с помощью МРТ. Также было показано, что mrEMVI является независимым прогностическим фактором рецидива заболевания после химиолучевой терапии. Кроме того, МРТ может выявить дополнительные случаи EMVI по сравнению с обычной гистопатологией, а степень улучшения mrEMVI при сканировании после CRT связана с улучшением безрецидивной выживаемости.

Циркулирующая внеклеточная опухолевая ДНК (цДНК) может быть обнаружена в крови пациентов как с метастатической, так и с первичной карциномой. В силу наличия EMVI вполне вероятно, что опухолевые клетки и фрагменты ДНК с большей вероятностью будут выделяться, и будет наблюдаться более высокая частота мутаций в % циркулирующей крови по сравнению с пациентами, у которых mrEMVI отрицательный.

Эти фрагменты опухоли могут затем действовать как микроэмболы в других местах и ​​потенциально увеличивать риск развития метастазов. Кроме того, интраоперационные манипуляции с самой опухолью могут привести к большему выбросу опухолевых клеток в брыжеечное кровообращение, о чем свидетельствуют клиновидные дефекты печени после хирургической резекции из-за тромбов воротной вены.

Существует несколько способов идентификации бесклеточной опухолевой ДНК. Исследования с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР - способ концентрации количества цДНК до значимого измеримого количества, которое затем можно использовать для оценки аберраций) также показали, что цДНК связана с повышенным риском рецидива заболевания и худшими результатами выживания. Стандартной методики не существует, и на каждом этапе анализа цДНК присутствуют искажающие факторы, что может привести к ошибкам выборки и несоответствиям. Это привело к разработке нескольких методов, чтобы попытаться увеличить изоляцию ДНК, таких как быстрые спин-колонки, чтобы цДНК связывалась только с силикагелем, а затем элюировалась с использованием воды или буферной системы. Полимеразная цепная реакция может быть использована для количественного определения цДНК опухоли. Другие методы включают двойное вращение и использование фенол-хлороформа, методов амплификации или быстрого вращения для извлечения небольших фрагментов ДНК. Ранние исследования измеряли и количественно определяли общее количество циркулирующей ДНК и обнаружили, что большее количество общей внеклеточной ДНК было связано с опухолью. цтДНК из опухолевых клеток можно отличить от нормальной цДНК, изучив ее профиль в отношении размера и фрагментации, однако возникли споры о том, связаны ли более длинные или более короткие фрагменты с опухолью, что привело к неясным выводам. Было высказано предположение, что циркулирующая опухолевая ДНК возникает из опухоли, нормальной ткани или ассоциированных с опухолью стромальных клеток, однако цДНК, полученная из опухоли, имеет тенденцию быть более фрагментированной и демонстрирует большую изменчивость в размере, хотя в целом она больше, чем цДНК, происходящая из нормальной ткани.

Было бы интересно выяснить, есть ли всплеск в интраоперационной фазе. Дальнейшее исследование показывает, что рецидив заболевания связан с увеличением ctDNA и выше у пациентов с метастатическим заболеванием, и, кроме того, у пациентов с более высоким уровнем ctDNA и метастазами прогноз хуже. Проблема с этим типом анализа заключается в том, что бесклеточная ДНК может быть или не быть напрямую связана с опухолью, и поэтому в последнее время внимание было обращено на опухолеспецифическую бесклеточную ДНК опухоли, определяемую известными мутациями, такими как kras и p53 (опухоль). p53 называется tp53).

При колоректальном раке у большинства больных гистологически выявляются негипермутированные опухоли. Из гипермутированных опухолей TP53 и KRAS составляют 60% и 43% мутаций соответственно. Исследователи проведут скрининг ctDNA крови на p53 и KRAS. Когда исследователи берут кровь, они получают определенное количество циркулирующей ДНК, которая может быть опухолевой или нормальной, а затем они анализируют ее, чтобы увидеть, есть ли в ней мутации, и если да, то исследователи могут назвать это ctDNA (циркулирующая опухолевая ДНК). Если нет мутации, это не обязательно исключает ctDNA, потому что существуют чувствительность и специфичность, связанные с методами анализа мутаций (например, KRAS и tp53), и не все опухоли будут иметь мутации KRAS или p53. В некоторых сообщениях о колоректальном раке скорость обнаружения этих мутаций в крови коррелирует со 100% тех опухолей, у которых при гистологическом исследовании обнаружена такая же мутация. Кроме того, образцы плазмы или сыворотки могут быть более чувствительными, и поэтому в когорте из 100 пациентов частота обнаружения опухолей может достигать 70% для той или иной мутации (kras и TP53). При других видах рака, таких как рак легкого, исследователи выявляют 65% мутаций в крови, поэтому в среднем исследователи могут ожидать выявления 0,65 x 60 = 39% пациентов с обнаруживаемыми мутациями в крови. Тогда для этого исследования вероятно, что уровень срабатывания будет лежать в пределах 39-70%. В этой группе исследователи смогут сравнить профиль цДНК между EMVI-позитивными и негативными опухолями после неоадъювантной длительной химиолучевой терапии и определить, изменяется ли профиль цДНК во время операции.