Tidsskrift, hvor undersøgelsen blev offentliggjort: Opdagelse af kræft , et tidsskrift fra American Association for Cancer Research
Forfattere:Co-senior forfattere Andrea Sottoriva, Ph.d., MSc, Chris Rokos Fellow i evolution og kræft og teamleder ved The Institute of Cancer Research, London og Nicola Valeri, MD, Ph.d., teamleder i mave -tarmkræftbiologi og genomik ved Institut for Kræftforskning, London, og konsulent medicinsk onkolog ved The Royal Marsden NHS Foundation Trust
Baggrund:"Ved at kombinere hyppig langsgående prøveudtagning af cellefrit DNA med matematisk modellering af tumorudvikling, vi var i stand til at lave statistiske forudsigelser af patienter, der var i risiko for progression, "sagde Sottoriva." Vi kunne også afgøre, hvornår en kræft ville komme tilbage, på patient-for-patient basis. Det er første gang, at kvantitativ prognose af denne art er blevet brugt med succes i kræft. "
Mens klinikere ofte bruger tumorbiopsier til genotyping af kræft, mange tumorer har intratumor heterogenitet, som kan drive behandlingsresistens; derfor, flere biopsier i tid og rum er nødvendige for bedre at forstå, hvordan tumorer udvikler sig til at modstå terapi, forklarede Valeri.
Flydende biopsier er ikke-invasive, muliggør indsamling af cirkulerende tumor -DNA på mange tidspunkter uden yderligere risiko for patienten. Desuden, analysen af cirkulerende tumor -DNA kan fange den intratumorale heterogenitet bedre end et lille stykke af tumoren, sagde Valeri.
Selvom meget forskning har fokuseret på den kliniske anvendelighed af cellefrit DNA (cfDNA) til sygdomsovervågning, brugen af flydende biopsier som et forudsigelsesværktøj til at estimere tid til sygdomsprogression ikke er blevet grundigt undersøgt, Sottoriva bemærkede.
Hvordan undersøgelsen blev gennemført og resultater:Forskerne analyserede resultaterne af PROSPECT-C-forsøget, der vurderede biomarkører for både respons og resistens over for anti-EGFR-behandlinger hos patienter med vildtype RAS-metastatisk kolorektal cancer. Tumorbiopsier blev taget fra patienter på foruddefinerede tidspunkter for forbehandling (baseline) og efter behandling (sygdomsprogression), og ved delvis svar hos nogle. Derudover patienter leverede plasmaprøver hver fjerde uge indtil sygdomsprogression.
Selvom standard tumorgenotyping kategoriserede patienter som metastatisk kolorektal cancer med vildtype-RAS, analyse af baseline cfDNA afslørede, at mange af disse patienters tumorer havde aberrationer i RAS -proteiner, hvilket kan forklare, hvorfor de var resistente over for cetuximab, en EGFR -hæmmer, bemærkede Valeri. Desuden, ultradyb sekventering af baseline tumorbiopsikerner afslørede RAS-mutationer, yderligere fremhæve begrænsningerne ved standardmetoder til tumorgenotypning, han tilføjede.
Valeri og kolleger genererede matematiske modeller, der udnyttede cfDNA- og carcinoembryonisk antigen (CEA) niveauer fra individuelle patienters plasma til at forudsige tid til progression. Resultaterne blev valideret ved hjælp af RECIST -målinger fra radiologiske billeddannelsesdata.
Den matematiske model, der anvender CEA -målinger, blev anvendt på seks patienter for at forudsige tid til klinisk progression. Af disse forudsigelser, tre var inden for 10 procent af progressionstiden målt ved RECIST.
Især forudsigelser genereret med cfDNA -profilering med høj følsomhed tillod forudsigelse af progressionstid flere uger i forvejen, sammenlignet med modeller, der anvender CEA -målinger.
Med oplysningerne hentet fra cfDNA, forskerne kunne generere flere modeller baseret på den forudsagte vækst af individuelle subkloner drevet af forskellige mutationer. Nøjagtigheden af de modeller, der anvender cfDNA, er afhængig af identifikationen af de dominerende subkloner hos patienter med polyklonale resistensmekanismer, Sagde Valeri.
Forfatterens kommentarer:"Integration af nye overvågningsteknologier som cfDNA, i kombination med matematisk modellering af tumorprognoser, kan tilbyde mulighed for at handle tidligt, stoppe behandlingen, eller ændre behandling for at blive et skridt foran sygdommen, "sagde Valeri." Vores metode giver mulighed for en mere præcis forudsigelse samt forbedret overvågning af respons på terapi. "
Undersøgelsesbegrænsninger:Undersøgelsens begrænsninger omfatter en lille stikprøvestørrelse, ud over at fokusere på RAS -path -aberrationer i de matematiske modeller, da andre genetiske og ikke-genetiske determinanter sandsynligvis vil forårsage resistens og sygdomsprogression, bemærkede Sottoriva. Denne model skal valideres fremadrettet i fremtidige forsøg, han tilføjede.