Nytt tillvägagångssätt kan hjälpa till att identifiera patienter med risk för matstrupscancer

En kombination av matstrupsborstning och omfattande genetisk sekvensering av provet kan upptäcka kromosomförändringar hos personer med Barretts matstrupe, identifiera patienter med risk för att utvecklas till matstrupscancer, enligt en ny studie av forskare vid Johns Hopkins Kimmel Cancer Center och Case Western Reserve University.

I Barrett's Esophagus (BE), kronisk sura uppstötningar från magen skadar cellerna i nedre matstrupen, vilket får dem att likna celler i det nedre matsmältningssystemet. Celler i den nedre matstrupen utvecklas genom flera precancerösa stadier innan de ibland utvecklas till esofageal adenokarcinom, en cancer med en femårig överlevnad under 20 procent. BE är den enda kända föregångaren till esofageal adenokarcinom.

Kliniker kan upptäcka dessa progressiva tillstånd i BE genom att leta efter kromosomala förändringar som kallas aneuploidi-ett vanligt inslag i de flesta cancerceller-men fram till nu har processen involverat flera biopsier.

En enda esofagusborstning i kombination med sekvenseringstekniken som kallas RealSeqS är känslig och tillräckligt specifik för att identifiera aneuploidi vid flera stadier av BE -progression, och kan till och med matcha specifika typer av aneuploidi med specifika stadier av sjukdomen, säger forskarna.

Aneuploidi har länge varit inblandad i utvecklingen, initiering eller progression av matstrupscancer men analyserna eller experimentella metoder för att upptäcka detta har inte uppnåtts så lätt eller så hög genomströmning som vi skulle ha velat möjliggöra för klinisk implementering. "

Chetan Bettegowda, M.D., Ph.D., Studera Seniorförfattare och Jennison och Novak Families Professor i neurokirurgi, Kimmel Cancer Center

Metoden kan hjälpa kliniker att identifiera personer med högre risk att få framsteg för esofageal adenokarcinom, "införa mer intensiv uppföljning för dessa patienter eller införa behandlingar i tidigare skeden av sjukdomen, "Säger Bettegowda.

Resultaten publicerades online 21 januari i tidningen Gastroenterologi.

Esofagusborstning använder en mjuk borstfäste för ett endoskop för att samla celler från matstrupsfodret. Metoden kan prova celler från en större yta i matstrupen än en vanlig biopsi. Endoskopi, ofta med borstning, "är en del av vårdstandarden för människor som har Barretts, "Bettegowda säger, så införlivande av aneuploididetekteringsmetoden skulle inte förändra den kliniska praxis väsentligt.

Endast ett fåtal celler av hundratals som provats genom borstning kan visa aneuploidi, dock, så att kombinera borstning med massivt parallell sekvensering är nyckeln till att hitta dessa celler. Forskarna använde en teknik som heter RealSeqS för att se över mer än 350, 000 regioner i genomet för att identifiera specifika kromosomarmförändringar. RealSeqS kan vanligtvis upptäcka aneuploidi på ungefär 1 av 200 celler, vilket är nödvändigt när stora delar av esofagusborstningen härrör från normala celler, säger studieförfattaren Christopher Douville, forskaren i Kimmel Center som designat RealSeqS.

"Metoden är snabb och kan behandla hundratals prover kostnadseffektivt, vilket gör det till ett idealiskt val för BE -forskningen, säger Douville.

Forskarna erhöll esofagusborstningar från patienter utan BE, med BE och inga onormala celler, med BE och antingen låga eller högklassiga cellavvikelser, och patienter med esofageal adenokarcinom. De utbildade sitt identifieringssystem för att skilja borstningar från BE -patienter utan cellabnormiteter från dem med adenokarcinom med hjälp av prover från 79 patienter. Forskargruppen tittade sedan på prover från 268 patienter för att testa om metoden kunde skilja olika stadier av BE -progression.

Bettegowda, Douville och deras kollegor identifierade en tröskel för aneuploidi som utmärkte patienter med högklassiga cellabnormaliteter och adenokarcinom från BE-patienter utan cellabnormaliteter. Vid denna tröskel, metoden identifierade högriskpatienter i 232 eller 86,7% av fallen.

Metoden identifierade också specifika kromosomala armförändringar vid varje steg av BE -progression mot adenokarcinom. Några av dessa specifika förändringar har redan kopplats till sjukdomsstadier genom tidigare forskning, "men de var inte tillräckligt omfattande för att kunna användas på något diagnostiskt eller prognostiskt sätt, säger Douville.

Forskarna använde dessa förändringar för att utveckla ett bedömningsverktyg som de kallade BAD (Barrett's Aneuploidy Decision), för att skilja stadier av BE -progression. Verktyget kan vara särskilt användbart för att identifiera högriskindivider när cellbiopsier ser godartade ut, eftersom BAD -verktyget påpekar molekylära förändringar som är kopplade till mer aggressiv sjukdom, Säger Bettegowda.

"Aneuploidi är en så universell biomarkör som vi kan hitta för tillfället för cancer, så vi är glada över att se hur vi kan använda denna teknik för en mängd cancerformer, "säger han." Vi är optimistiska med tanke på mångsidigheten hos RealSeqS -analysen att vi skulle kunna studera andra sjukdomsprocesser, andra cancertyper och eventuellt hitta andra sätt att ingripa tidigare. "

• Avancerad teknik ger en finkornig bild av lungpatologi vid COVID-19
• Bariatrisk kirurgi kan minska risken för fetma-relaterade cancerformer,