Циркулирующая опухолевая ДНК (цДНК) как прогностический инструмент у пациентов с запущенной аденокарциномой легкого

Хотя EGFR- и ALK-TKI могут достигать уровня ответа до 70%, у всех пациентов, получающих TKI, неизменно развивается резистентность к терапии. Медиана выживаемости без прогрессирования составляет 10-16 месяцев. Наиболее распространенным механизмом приобретенной устойчивости к ИТК является индуцированная терапией клональная селекция незначительной субпопуляции резистентных раковых клеток, которые присутствовали в исходной опухоли. Появление мутации EGFR T790M происходит примерно у 50-70% пациентов с приобретенной устойчивостью к ИТК EGFR. Другие мутации EGFR и мутации каталитической субъединицы фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат-3-киназы альфа (PIK3CA) и протоонкогена B-Raf (BRAF) также связаны с устойчивостью к EGFR-TKI, но они встречаются с низкой частотой. Устойчивость к ALK-TKI является более сложной и включает в себя различные резистентные мутации.

Резистентность к ИТК остается серьезной проблемой в клиническом лечении НМРЛ. Пациентов с приобретенной резистентностью можно лечить ИТК второго поколения, хотя ни один из них еще не одобрен FDA, или стратегиями комбинированной терапии. Таким образом, молекулярная характеристика опухоли на протяжении всего заболевания полезна для подбора новых лекарств к развивающемуся геномному профилю опухоли и определения эффективных персонализированных методов лечения. Тем не менее, серийный отбор проб тканей для мониторинга молекулярных признаков опухоли является инвазивным, непрактичным и не является рутинной клинической практикой. Получение достаточного количества тканевых материалов для генотипирования также является серьезным препятствием при взятии проб тканей. Существует необходимость в разработке технологии, позволяющей проводить неинвазивный серийный анализ геномных профилей опухолей.

Бесклеточная циркулирующая ДНК представляет собой фрагментированную ДНК, обнаруженную в кровотоке, которая не связана с клетками или клеточными фрагментами. Когда опухолевые клетки умирают, они выделяют ДНК опухоли в кровоток. Бесклеточная циркулирующая ДНК, полученная из опухолей, известная как циркулирующая опухолевая ДНК (цДНК), несет мутации, присутствующие в опухоли, и, следовательно, ее можно отличить от бесклеточной циркулирующей ДНК, полученной из нормальных клеток. Показано, что обнаружение ctDNA и ее концентрация коррелируют со стадией опухоли и выживаемостью рака. Кроме того, ctDNA в плазме может быть использована для обнаружения геномных изменений при солидных раковых заболеваниях, и что существует высокая согласованность в обнаруженных мутациях между парными образцами ДНК, фиксированными формалином и залитыми парафином (FFPE), и образцами ДНК плазмы.

В исследовании приобретенной резистентности к блокаде EGFR у пациентов с колоректальным раком повторные образцы сыворотки собирали с 4-недельными интервалами до прогрессирования заболевания. Используя математическое моделирование, в этом исследовании были получены следующие важные результаты: резистентные мутации присутствовали в клональной субпопуляции в опухолях до начала лечения, для размножения субклона требовался довольно постоянный период времени (около 5-6 месяцев). и репопуляция поражения, а циркулирующие резистентные мутации могут быть обнаружены за несколько месяцев до рентгенологических признаков прогрессирования заболевания. Это основополагающее исследование продемонстрировало потенциал использования теста ctDNA для отслеживания геномной эволюции и селекции в опухолях неинвазивным способом, чтобы облегчить индивидуализированную терапию и, следовательно, продлить ремиссию.

Исследователи продемонстрировали обнаружение мутаций EGFR в плазме у пациентов с поздней стадией аденокарциномы легкого, несущих мутации EGFR, что коррелирует с прогнозом у субъектов, получавших EGFR-TKI. В одном проспективном исследовании использовалась полимеразная цепная реакция в реальном времени (RT-PCR) для обнаружения мутаций EGFR в ctDNA у пациентов с распространенным НМРЛ. Среди пациентов, у которых была мутация EGFR + на исходном уровне (до лечения), те, кто потерял мутацию EGFR на 3 цикле лечения (химиотерапия +/- эрлотиниб), имели лучшую выживаемость без прогрессирования; медиана выживаемости составила 7,2 против 12,0 месяцев у пациентов с мутациями EGFR (+,+) и (+,-) на исходном уровне и в цикле 3 соответственно.

Другие исследования также продемонстрировали возможность других онкогенных мутаций, особенно мутации KRAS.

Хотя эти исследования продемонстрировали возможность обнаружения опухолевых мутаций в ctDNA, они были ограничены изучением одного гена (например, EGFR или KRAS).

В других исследованиях применялось секвенирование следующего поколения у пациентов с НМРЛ. Лаборатория Макса Дина в Стэнфордском университете разработала метод количественного определения ctDNA путем глубокого секвенирования более 130 генов. У 17 пациентов с парными образцами ДНК плазмы и опухолевой ткани им удалось обнаружить все мутации, ранее идентифицированные в ткани, а также множество дополнительных соматических вариантов. Они также обнаружили, что уровни ctDNA сильно коррелируют с объемом опухоли. В их исследовании изучались несколько генов, но не было проспективного компонента для отслеживания мутаций ctDNA и корреляции конкретных мутаций с результатами лечения.

Тестирование цДНК у пациентов, получающих химиотерапию, никогда не проводилось. Геномное профилирование может идентифицировать мутации, связанные с резистентностью и реакцией на химиотерапию.

Поэтому исследователи предлагают провести лонгитюдное исследование у пациентов с распространенным НМРЛ, получавших ИТК первой линии или химиотерапию, для проспективного сбора серийных образцов крови и, используя секвенирование нового поколения цДНК, для изучения эволюционных геномных профилей. Это исследование направлено на оценку полезности теста ctDNA для выявления геномных маркеров для прогнозирования ответа на лечение и выживаемости у пациентов с распространенным НМРЛ.

В этом предлагаемом исследовании будет изучена полезность цтДНК для выявления геномных маркеров прогноза НМРЛ у пациентов, получающих ИТК первой линии или химиотерапию. После постановки диагноза пациенты будут наблюдаться с интервалом в 3 месяца. При каждом посещении исследования будут собираться образцы плазмы и, при наличии клинических показаний, также будут браться образцы тканей. Геномное профилирование опухолей будет проводиться в образце ткани FFPE и в ctDNA, извлеченной из проспективно собранных образцов плазмы. Цели:

1. Определить конкордантность и дискордантность соматических мутаций, обнаруженных в цДНК и ДНК опухолевой ткани.
2. Выявить мутации в ctDNA, которые связаны с прогнозом (ответом на лечение и выживаемостью без прогрессирования) у пациентов, получающих (а) лечение EGFR-TKI, (b) лечение ALK-TKI или (c) химиотерапию.
3. Чтобы отследить ход молекулярного времени с точки зрения (а) изменения общей концентрации цДНК с течением времени, (б) когда мутации, связанные с резистентностью/рецидивом, впервые обнаруживаются в плазме, и (в) как мутационные фракции резистентно-ассоциированных мутации меняются со временем.
4. Объединить информацию из целей 2 и 3 для разработки прогностических моделей для прогноза у пациентов, получающих (а) лечение EGFR-TKI, (b) лечение ALK-TKI или (c) химиотерапию.