Deze "scorekaart", die het team de Tumor Matrisome Index (TMI) noemde, is een panel van 29 geselecteerde genen geproduceerd in de extracellulaire matrix (ECM) van het menselijk lichaam. ECM is de ruimte rond cellen en biedt structurele en biochemische ondersteuning aan omringende cellen, gedraagt zich als een steiger. In een reeks onderzoeken, het NUS-team ontdekte dat deze 29 genen herhaaldelijk waren verschenen als een consistente factor bij patiënten met de diagnose niet-kleincellige longkanker (NSCLC), die ongeveer 85 procent van alle longkankers uitmaakt.
Het onderzoek werd geleid door professor Lim Chwee Teck van de afdeling Biomedische Technologie van de NUS en de recent gepromoveerde dr. Lim Su Bin.
Prof Lim legde uit:
TMI kan samen met vloeibare biopsie worden gebruikt, wat minder invasief en minder pijnlijk is voor de patiënt in vergelijking met conventionele tumorbiopten. Omdat het alleen een bloedtest vereist in plaats van een dagoperatie, het kan vaker worden gedaan in de loop van de behandeling, artsen realtime informatie verstrekken over hoe de patiënt op de behandeling reageert. Weefselbiopsie wordt vaak aan het begin en aan het einde van de behandeling gedaan, terwijl vloeibare biopsieën vaak kunnen worden gedaan, waardoor artsen efficiënter kunnen volgen hoe goed de behandeling vordert. Dit is een grote stap voorwaarts in het personaliseren van de kankerbehandeling en het garanderen van betere resultaten voor de patiënt."
Om de TMI "scorecard" te ontwikkelen en te valideren, Dr. Lim gebruikte big data en voorspellende analyses van meer dan 30, 000 patiënt-afgeleide biopsieën. "Parallelle analyses in meer dan 30, 000 van patiënten afkomstige biopsieën onthulden dat de TMI-scores nauw verband houden met mutatiebelasting, tumor histopathologie, en voorspellend voor patiëntuitkomsten, " ze zei.
Met behulp van openbare datasets van gezonde individuen en kankerpatiënten, het team merkte op dat kankerpatiënten een hogere reeks TMI-scores hadden. Het testen van de TMI-handtekening van een persoon kan bepalen of iemand kanker heeft of niet.
Ze onderzochten ook het TMI met 29 genen in 11 belangrijke kankertypes - long, alvleesklier, prostaat, nier, maag, dikke darm, eierstok, borst, lever, blaas en melanoom. Het team ontdekte dat de TMI-scores kanker onderscheiden van normale weefsels, en dat elk kankertype een specifieke TMI-signatuur heeft.
Tot dusver, de TMI-signatuur kan met zekerheid iemand met longkanker diagnosticeren, maar verdere validatie is vereist voor de andere 10 kankertypes.
Het team toonde ook aan dat TMI-scores kunnen worden gebruikt om te voorspellen hoe succesvol een patiënt kan reageren op kankerbehandelingen, zoals immunotherapie. Immunotherapie is het proces waarbij lichaamseigen cellen worden gebruikt om kankercellen aan te vallen als een vorm van kankerbehandeling. Het heeft de voorkeur boven chemotherapie, die vaker wordt gebruikt, omdat het veel minder invasief is en een betere werkzaamheid heeft aangetoond.
Kankertumoren kunnen zich naar verschillende delen van het lichaam verspreiden (metastaseren) of terugkeren (terugkeren) als ze niet succesvol worden behandeld. Bepalen of een tumor waarschijnlijk uitzaait of terugkeert, was voorheen een uitdaging, omdat dit vaak wordt gedaan door middel van macroscopische beeldvormingstechnieken die vaak niet-specifiek kunnen zijn.
De TMI-scores van een patiënt kunnen een betere indicatie geven van zijn of haar overlevingsvermogen, het team gevonden. In hun werk met NSCLC ontdekte het team dat hoge TMI-scores consistent werden geassocieerd met vroege herhaling van kanker en uitgezaaide verspreiding, wat leidt tot een verhoogd risico op overlijden.
Voor kankers zoals colon, lever, nier, en borstkanker, hoe hoger de TMI-scores, hoe hoger het risico op terugkeer van kanker of metastase, en daarom, hoe lager de overlevingskansen van de patiënt.
Echter, voor maag- en eierstokkanker, het tegenovergestelde geldt:hoe hoger de TMI-scores, hoe lager de kans op terugkeer of uitzaaiing van kanker en hoe groter de overlevingskansen. "Er kunnen andere factoren zijn in het gastro-intestinale microbioom, zoals de aanwezigheid van darmmicroflora, wat de patiënt raakt. Dit vereist meer studie, ’ zei prof Lim.
De bevindingen van het team zijn gepubliceerd in twee wetenschappelijke tijdschriften - op 15 augustus 2019 in de Proceedings van de National Academy of Sciences en op 22 mei 2019 in de Precisie-oncologie van Nature Partner Journal .
Vooruit gaan, Prof Lim en zijn team zijn van plan om samen te werken met hun klinische medewerkers om verdere klinische tests uit te voeren om het gebruik van TMI op andere kankertypes te valideren. Dit zal bepalen hoe nauwkeurig en specifiek TMI zal zijn bij de diagnose en prognose van patiënten via vloeibare biopsie of bloedonderzoek. Dit heeft een groot potentieel om een standaardtest te worden, niet alleen voor het opsporen van kanker, maar ook het voorspellen van de overlevingskansen van de patiënt.