Mengesan Sel Tumor Beredar dan DNA Bebas Sel
* Pada 1 Jun 2016, FDA meluluskan ujian biopsi cair untuk mengesan mutasi EGFR pada orang dengan kanser paru-paru bukan sel kecil. Ini adalah "ujian darah" pertama yang diluluskan untuk menilai dan mengubati kanser paru-paru.
Apakah biopsi cecair? Pakar onkologi anda mungkin telah menyebut kaedah baru ini untuk menilai kanser paru-paru atau anda mungkin pernah mendengar tentang teknik ini semasa meneliti talian barah anda.
Prosedur seperti apakah ini, bilakah ia boleh dilakukan, apakah kelebihan dan kekurangannya, dan di mana kita menuju ke arah aspek perubatan ketepatan untuk kanser paru-paru?
Apakah Biopsi Cecair?
Anda mungkin biasa dengan biopsi kanser paru-paru konvensional. Untuk mendiagnosis kanser paru-paru , sampel tumor diperoleh dengan cara tertentu. Kemudian, sebagai rawatan yang berterusan, biopsi lanjut mungkin perlu dilakukan untuk melihat apakah tumor telah "berkembang" - iaitu jika ia telah menghasilkan mutasi baru yang menjadikan ia tahan terhadap rawatan semasa.
Bukankah lebih baik jika biopsi tradisional (sekurang-kurangnya ada juga) boleh digantikan dengan ujian darah mudah? Untuk kanser paru-paru, sekurang-kurangnya memantau sesetengah orang dengan profil molekul tertentu, keinginan itu menjadi kenyataan.
Terdapat banyak yang kita tidak tahu apabila ia datang kepada potensi biopsi cair untuk memantau diagnosis dan rawatan kanser paru-paru, tetapi kita akan berkongsi beberapa perkara yang kita tahu hari ini.
Pada masa ini di Amerika Syarikat, semua biopsi cecair dianggap sebagai penyiasatan untuk diagnosis dan pengurusan kanser paru-paru dan tidak boleh digunakan semata-mata untuk membimbing diagnosis atau pemantauan rawatan jenis kanser ini.
Jenis Bioplas Cecair
Bagaimanakah darah dapat membantu memantau kanser?
Bagaimanakah sel-sel di sana? Sangat berguna untuk memulakan dengan bercakap tentang apa yang dicari oleh doktor dalam sampel biopsi (darah) cair daripada seseorang yang mempunyai kanser. Kita tahu bahawa sel-sel tumor, dan sel-sel sel-sel tumor yang lebih kerap, sering terputus dari tumor dan memasuki aliran darah. Ini tidak bermakna bahawa tumor adalah metastatik dan serpihan sel-sel kanser mungkin muncul dalam darah bahkan pada tahap awal kanser. Dalam penyelidikan setakat ini, saintis telah mencari salah satu daripada yang berikut:
- Mengedarkan sel-sel tumor (CTCs) - Ini merujuk kepada sel-sel tumor yang boleh didapati di dalam aliran darah beberapa orang dengan kanser. Setakat ini CTCs lebih penting dalam kanser selain daripada kanser paru-paru sel kecil dan digunakan terutamanya untuk menentukan prognosis kanser tersebut. Terdapat beberapa bukti bahawa CTC boleh membantu kanser paru-paru sel kecil dan, dalam satu kajian, 85 peratus pesakit dengan kanser paru-paru sel kecil mempunyai CTC. Evaluasi CTC ini dalam pesakit kanser paru-paru sel kecil nampaknya meramalkan survival keseluruhan.
- Kanser tumor bebas (beredar) DNA (ctDNA) - Tidak seperti sel-sel tumor yang jarang ditemui dalam darah, sampel ini dapat mengesan serpihan sel-sel tumor yang telah rosak dari tumor dan ditumpahkan ke dalam aliran darah. Ini mungkin berlaku dari tumor utama atau tumor metastatik. CtDNA ini didapati dalam satu kajian untuk hadir di 82 peratus pesakit kanser dengan tumor pepejal bukan otak. Ia dijumpai dalam tumor semua peringkat tetapi lebih cenderung ditemui dengan tahap kanser yang lebih tinggi.
- RNA tumor dalam platelet - Anda mungkin pernah mendengar kurang mengenai RNA tumor dalam platelet daripada CTC dan ctDNA, tetapi ini adalah satu lagi kawasan yang menarik di bawah tajuk biopsi cair. Platelet dikenali kerana kemampuan mereka untuk mengambil RNA dari tumor dan mungkin memainkan peranan dalam penyebaran kanser.
Setakat ini, kelulusan FDA hanya diberikan untuk penggunaan CTC sebagai langkah untuk menganggarkan prognosis (dan kini ctDNA untuk mengesan mutasi EGFR) tetapi penggunaan ctDNA dan RNA tumor dalam platelet kemungkinan akan memberikan lebih banyak bantuan dalam memantau kanser selewat-lewatnya pada.
Biopsi Cecair vs Biopsi Tisu Konvensional - Mengapakah Keghairahan dan Apa yang Boleh Dilihat?
Anda mungkin tertanya-tanya mengapa terdapat banyak kegembiraan di udara atas kemungkinan mengikuti beberapa kanser dengan biopsi cair.
Kami akan menyenaraikan beberapa kelebihan dan kelemahan yang mungkin di bawah ini, tetapi mari kita mula membandingkan contoh bagaimana kanser paru-paru boleh dipantau dan dirawat dengan dan tanpa penggunaan biopsi ini.
Bagaimana Perubahan Pengurusan Kanser Paru Di Diagnosis?
Bayangkan anda baru didiagnosis dengan kanser paru-paru sel kecil. Biasanya, diagnosis dibuat menggunakan biopsi kanser paru-paru konvensional dengan tisu yang diambil oleh sama ada:
- Biopsi jarum
- Satu ultrasound endobronchial dan biopsi (jarum dimasukkan ke dalam tumor melalui tiub bronkial semasa bronkoskopi)
- Biopsi paru-paru terbuka (sama ada thoracoscopy, di mana alat yang disalurkan dimasukkan melalui lubang kecil di dada, atau toraksotomi, yang melibatkan pemotongan melalui dinding dada untuk memasuki paru-paru)
Teknik biopsi semasa ini membawa risiko jangkitan, pendarahan, keruntuhan paru-paru (pneumothorax), dan tentu saja kesakitan.
Apabila tisu diperolehi, ia dihantar untuk ahli patologi untuk melihat di bawah mikroskop dan juga untuk ujian khas mencari keabnormalan genetik spesifik dalam sel-sel tumor. Profil ini gen (atau molekul) sering mengambil masa beberapa minggu (biasanya lima hingga enam) sebelum hasilnya tersedia. Jika kelainan genetik (seperti mutasi EGFR) dijumpai, rawatan boleh dimulakan dengan ubat yang disasarkan, seperti inhibitor tyrosine kinase Tarceva (erlotinib.)
Dengan teknik biopsi cair, bukannya melakukan biopsi invasif seperti biopsi jarum untuk mendapatkan tisu untuk profil gen (khususnya ujian mutasi gen untuk kedua-dua mutasi ujian kini boleh diuji), cabutan darah mudah dapat dilakukan - banyak kurang ujian invasif. Dan bukannya menunggu minggu untuk hasilnya, genotip plasma plasma dapat memberi hasil sekitar tiga hari. Jadi pada masa diagnosis, pesakit yang mempunyai mutasi EGFR boleh mengalami mutasi yang ditemui bukan sahaja melalui ujian yang kurang invasif tetapi boleh dimulakan dengan terapi untuk menangani mutasi itu dalam masa beberapa hari sahaja. (Kami belum lagi ada teknologi untuk "mencari" keabnormalan genetik lain seperti penyusunan semula ALK dan penyesuaian semula ROS1 .)
Bagaimana Boleh Memantau Perubahan Kanser Paru-paru?
Bahkan lebih menarik mungkin adalah potensi untuk menggunakan biopsi cair untuk memonitor orang yang sudah dirawat dengan ubat yang mensasarkan mutasi EGFR.
Pada masa ini, sebaik seseorang memulakan perencat EGFR seperti Tarceva, perjalanan penyakit mereka akan dipantau dengan melakukan pemeriksaan CT berkala untuk menyaksikan pertumbuhan tumor. Kami tahu bahawa hampir setiap tumor akan menimbulkan ketahanan terhadap ubat-ubatan ini pada waktunya, tetapi tempoh masa itu berbeza-beza antara orang yang berbeza. Bagaimanakah anda tahu bila masa itu telah tiba? Secara tradisinya, kita belajar bahawa pada tumor telah mengalami rintangan apabila imbasan (seperti imbasan CT atau imbasan PET) menunjukkan bahawa tumor telah mula berkembang lagi. Kebanyakan masa (kecuali gejala menunjukkan kanser semakin teruk) pesakit mengetahui bahawa ubat mereka telah berhenti berfungsi apabila mereka menerima keputusan imbasan yang menunjukkan tumor berkembang lagi.
Pada masa itu, ubat itu dihentikan dan orang sekali lagi berhadapan dengan melakukan biopsi lain untuk menilai tumor untuk mencari perubahan yang menjadikannya tahan. Seperti yang dinyatakan di atas, biopsi paru-paru konvensional membawa risiko prosedur yang lebih invasif, dan sekali lagi, ia mengambil masa beberapa minggu tanpa rawatan untuk mengetahui keputusan dan memahami ke mana seterusnya.
Sebaliknya, dengan biopsi cair dilakukan secara berkala, doktor akan dapat memberitahu lebih awal jika tumor menjadi tahan terhadap ubat. Ia didapati dalam kajian bahawa perubahan ini muncul dalam ctDNA jauh sebelum perubahan yang berkaitan dengan rintangan muncul pada imbasan CT. Sepanjang tempoh masa ini - di antara apabila ujian darah menunjukkan ketahanan dan dijumpai pada imbasan CT - orang akan menggunakan ubat yang tidak lagi berkesan dan mengatasi kesan sampingan ubat yang tidak diperlukan. Ia juga bermakna tempoh masa yang lebih lama sebelum mereka boleh bertukar kepada terapi yang berkesan.
Dengan hasil biopsi cair yang menunjukkan rintangan, sampel tumor (dari biopsi cair) boleh dinilai dan pesakit kemudiannya boleh diubah menjadi ubat generasi seterusnya yang mensasarkan mutasi gen atau mungkin satu lagi jenis terapi, seperti kemoterapi atau imunoterapi .
Tumor heterogenisiti dan biopsi cecair
Satu lagi kelebihan potensi bahawa biopsi cecair boleh mempunyai biopsi kanser paru-paru konvensional berkaitan dengan heterogenicity tumor. Kami tahu bahawa kanser paru-paru adalah heterogen, yang bermaksud bahawa bahagian-bahagian tumor yang berlainan (dan tumor terutama yang berbeza seperti tumor utama dan metastasis) mungkin agak berbeza dalam ciri molekulnya. Contohnya, mutasi yang ada di sel-sel kanser dalam satu bahagian tumor mungkin tidak terdapat dalam sel di bahagian lain tumor. Untuk memahami ini, sangat membantu untuk menyedari bahawa kanser sentiasa berubah, membangunkan ciri-ciri baru dan mutasi.
Biopsi konvensional adalah terhad kerana sampel hanya satu kawasan tisu tertentu. Biopsi cair, sebaliknya, mungkin lebih besar untuk mencerminkan ciri-ciri tumor secara keseluruhan. Ini telah dilihat dalam kajian, di mana mutasi pemandu yang boleh diambil tindakan boleh dikesan oleh biopsi cair yang sebaliknya akan terlepas pada biopsi tisu.
Kelebihan Biopsi Cair Lebih Dari Biopsi Konvensional
Untuk benar-benar memahami kegembiraan, tetapi juga batasan mungkin pensampelan biopsi cair, ia boleh membantu untuk menyenaraikan beberapa kemungkinan kelebihan dan kekurangan prosedur.
- Hasil biopsi cair adalah lebih dekat kepada "masa nyata." Dalam erti kata lain, mereka boleh membenarkan penilaian awal keberkesanan dan ketahanan tumor semasa rawatan. Apabila biopsi tisu dilakukan, keputusan profil molekul (profil gen) pada tumor biasanya memerlukan beberapa minggu (biasanya lima hingga enam) manakala ujian mutasi gen pada spesimen biopsi cair hanya mengambil masa sekitar tiga hari. Ini adalah masa di mana rawatan tertentu boleh digunakan atau di mana ubat sasaran generasi berikutnya boleh digunakan jika tumor didapati tahan.
- Prosedur biopsi cair itu sendiri lebih cepat daripada biopsi konvensional.
- Biopsi cair kurang invasif.
- Sesetengah tumor adalah di kawasan yang sukar dicapai untuk melakukan biopsi tisu konvensional.
- Sesetengah tumor dan metastase bukan sampel yang ideal untuk melakukan profil gen - contohnya, tulang metastase
- Biopsi cecair membolehkan heterogenicity tumor. Seperti yang dinyatakan di atas, kebanyakan tumor adalah heterogen. Biopsi cecair mungkin dapat memberikan sampel yang lebih mungkin untuk mewakili tumor secara keseluruhannya berbanding dengan sampel biopsi konvensional yang akan mewakili hanya sel-sel di bahagian tertentu tumor tersebut.
- Mungkin teknik biopsi cair akhirnya akan menjadi lebih murah daripada biopsi konvensional.
- Biopsi cair membawa risiko komplikasi yang lebih rendah daripada teknik biopsi konvensional, seperti risiko jangkitan, pendarahan, dan keruntuhan paru-paru (pneumothorax.) Komplikasi ini bukan sahaja mengurangkan kualiti hidup tetapi juga menyebabkan kelewatan rawatan (dan akibat kelewatan boleh bermakna kemajuan tumor.)
- Biopsi cair kurang menyakitkan.
- Jika biopsi perlu diulangi kerana tisu tidak mencukupi, lebih mudah untuk mengulangi cabaran darah daripada mengulangi biopsi konvensional.
- Kemajuan sains kanser. Dengan memerhati hasil biopsi cair yang dilakukan lebih kerap dari masa ke masa, para penyelidik dapat mengetahui lebih lanjut tentang bagaimana tumor berubah secara genetik dari masa ke masa.
- Biopsi cair boleh mengambil mutasi yang tidak terjawab pada pensampelan tisu.
- Biopsi cair - jika mereka mengesan rintangan lebih cepat - boleh membantu rawatan yang tidak perlu (dan sebarang kesan sampingan yang dilakukan dengan rawatan itu) sambil memaksimumkan jumlah masa seseorang menggunakan rawatan yang berkesan.
- Biopsi cair secara teori dapat mengurangkan jumlah radiasi yang diberikan kerana keperluan semasa untuk mengimbas kerap untuk memantau kemajuan.
Kelemahan Biopsi Cecair
Pada masa ini, banyak yang perlu belajar tentang biopsi cair. Mereka juga kini terhad untuk mengesan mutasi gen seperti yang ada dalam EGFR (walaupun ada yang mengatakan bahawa mereka tidak lama lagi boleh digunakan untuk mengesan translocations dan perubahan lain.) jenis kanser paru-paru, peredaran sel-sel kanser atau DNA kanser hanya berlaku pada bahagian kanser paru-paru yang agak kecil dan dipengaruhi oleh jenis dan peringkat kanser. Hasil negatif daripada biopsi cair tidak bermakna bahawa kanser tidak terdapat dalam tubuh.
Status Semasa Biopsi Cair untuk Kanser Paru-paru
Biopsi cair digunakan terutamanya untuk penyelidikan di Amerika Syarikat, walaupun beberapa ahli onkologi menggunakannya untuk mengesan atau memantau pesakit dengan mutasi EGFR. Ujian biopsi cecair - ujian pertama bagi jenis kanser paru-paru - telah diluluskan pada 1 Jun 2016, untuk menilai mutasi EGFR pada pesakit dengan kanser paru-paru bukan kecil.
Sekurang-kurangnya satu pusat kanser utama kini menawarkan ujian bersama dengan genotip plasma plasma untuk semua pesakit dengan kanser paru-paru sel kecil sama ada pada masa diagnosis atau selepas kambuh / kambuhan kanser paru-paru .
Di Eropah, mereka kini digunakan untuk orang yang tidak mempunyai kanser paru-paru sel kecil untuk menilai mutasi EGFR dan dianggap perlu untuk menentukan sama ada orang adalah calon untuk rawatan dengan inhibitor tyrosine kinase.
Apa yang Memegang Kami Kembali?
Ia boleh mengelirukan ketika mempelajari biopsi cair, tentang mengapa teknik ini belum dilakukan secara meluas. Apa yang kita belum tahu ialah biopsi cair yang baik akan memenuhi dua keperluan: ketepatan dan kebolehpercayaan. Ia perlu ditentukan bahawa biopsi cair boleh memberikan maklumat yang sama (atau lebih baik) daripada biopsi tisu dan secara konsisten menyampaikan maklumat tersebut.
Masa depan
Sukar untuk mengetahui dengan tepat apa potensi biopsi cecair pada peringkat kajian ini kerana ia begitu baru. Akhirnya, teknik ini akan membantu bukan sahaja untuk menganggarkan ramalan dan pemantauan rintangan tetapi sebagai alat penyaringan untuk mengesan kanser - walaupun itu masih jauh. Satu cara atau lain, ia adalah satu aspek yang menarik dalam penyelidikan kanser dalam era perubatan ketepatan.
Sumber:
Bettegowda, C., Sausen, M., Leary, R. et al. Pengesanan DNA tumor yang beredar dalam keganasan manusia awal dan akhir. Sains Perubatan Translational
Imamura, F., Uchida, J., Kukita, Y. et al. Pemantauan tindak balas rawatan dan evolusi clonal sel-sel tumor dengan mengedarkan DNA tumor gen mutasi heterogen EGFR dalam kanser paru-paru. Kanser paru-paru . 2016. 94: 68-73.
Jiang, T., Ren, S., dan C. Zhou. Peranan analisis DNA tumor yang beredar dalam kanser paru-paru bukan sel kecil. Kanser paru-paru . 2015. 90 (2): 128-34.
Karachaliou, N., Mayo-de-las-Casas, C., Molina-Vila, M. et al. Biopsi cecair masa nyata menjadi kenyataan dalam rawatan kanser. Annals of Translational Medicine . 2015. 3 (3): 36.
Mahaswaran, S., Sequist, L., Nagrath, S. et al. Pengesanan mutasi dalam EGFR dalam mengedarkan sel-sel kanser paru-paru. The New England Journal of Medicine . 2008. 359 (4): 366-77.
Sacher, A., Paweletz, C., Dahlberg, S. et al. Pengesahan Prospektif Genotyping Plasma Rapid untuk Pengesanan Mutasi EGFR dan KRAS dalam Kanser Paru-paru Lanjutan. JAMA Oncology . Diterbitkan dalam talian pada 7 April 2016.
Santarpia, M., Karachaliou, N., Gonzalez-Cao, M. et al. Kemungkinan uji DNA tumor yang beredar bebas untuk kanser paru-paru. Biomarker dalam Perubatan . 2016. 10 (4): 417-30.