Opsporing van sirkulerende tumorcellen en sel vrye DNA
* Op 1 Junie 2016 het die FDA 'n vloeibare biopsietoets goedgekeur vir die opsporing van EGFR-mutasies by mense met nie-kleinselle longkanker. Dit is die eerste "bloedtoets" wat goedgekeur is vir die evaluering en behandeling van longkanker.
Wat is 'n vloeibare biopsie? Jou onkoloog het dalk hierdie nuwe metode van die evaluering van longkanker genoem, of jy kan van hierdie tegniek gehoor het terwyl jy jou kanker aanlyn ondersoek.
Watter soort prosedure is dit, wanneer kan dit gedoen word, wat is die voordele en nadele, en waar is ons onder leiding van hierdie aspek van presisie medisyne vir longkanker?
Wat is 'n vloeibare biopsie?
U kan bekend wees met konvensionele longkankerbiopsies. Ten einde 'n longkanker te diagnoseer , word 'n monster van die tumor op een of ander manier verkry. As gevolg van verdere behandeling moet verdere biopsies gedoen word om te sien of die tumor "ontwikkel" het - dit is as dit nuwe mutasies ontwikkel het wat dit teen die huidige behandeling weerstaan.
Sou dit nie lekker wees as daardie tradisionele biopsies (ten minste sommige in elk geval nie) vervang kan word met 'n eenvoudige bloedtoets? Vir longkanker, om ten minste sommige mense met 'n spesifieke molekulêre profiel te monitor, word hierdie wens 'n realiteit.
Daar is baie wat ons nie weet wanneer dit kom by die potensiaal van vloeibare biopsies vir die monitering van longkanker diagnose en behandeling nie, maar ons sal deel van wat ons vandag ken.
Op die oomblik in die Verenigde State word alle vloeibare biopsies as ondersoek beskou vir die diagnose en hantering van longkanker en moet nie alleen gebruik word om die diagnose of behandeling monitering van hierdie tipe kanker te lei nie.
Soorte vloeibare biopsies
Hoe kan 'n bloed trek help om 'n kanker te monitor?
Hoe kom die selle daarheen? Dit is handig om te begin praat oor presies wat dokters soek in 'n vloeibare biopsie (bloed) monster van iemand met kanker. Ons weet dat tumor selle, en meer dikwels dele van die tumor selle, breek dikwels uit 'n tumor en betree die bloedstroom. Dit beteken nie dat 'n tumor metastaties is nie en fragmente van kankerselle kan selfs in die vroeë stadiums van kanker in die bloed voorkom. In navorsing tot dusver het wetenskaplikes op soek na een van die volgende:
- Sirkulerende tumor selle (CTCs) - Dit verwys na tumor selle wat in die bloedstroom van sommige mense met kanker gevind kan word. Tot dusver is CTC's meer belangrik in ander kankers as nie-kleinselle longkanker en word hoofsaaklik gebruik vir die bepaling van die prognose van die kankers. Daar is 'n paar bewyse dat CTC's kan help met kleinselle longkanker en in een studie het 85 persent van pasiënte met klein selkanker CTCs gehad. Evaluering van hierdie CTC's in pasiënte met kleinselle longkanker blyk voorspelbaar te wees van algehele oorlewing.
- Sel-vrye (sirkulerende) tumor-DNA (ctDNA) - In teenstelling met hele tumorcellen wat minder algemeen in die bloed voorkom, kan hierdie monsters fragmente van tumorcelle wat uit 'n tumor gebreek het, opgespoor word en in die bloedstroom gestort word. Dit kan voorkom as gevolg van die primêre tumor of metastatiese gewasse. Hierdie ctDNA is in een studie gevind in 82 persent van kankerpasiënte met nie-brein soliede tumore. Dit is gevind in tumore van alle stadiums, maar is meer geneig om gevind te word met hoër stadiums van kanker.
- Tumor RNA in bloedplaatjies - Jy het waarskynlik minder gehoor oor tumor RNA in bloedplaatjies as CTC's en ctDNA, maar dit is nog 'n opwindende gebied onder die opskrif van vloeibare biopsies. Bloedplaatjies is bekend vir hul vermoë om RNA van tumore op te neem en kan 'n rol speel in die verspreiding van kanker.
Tot dusver is FDA-goedkeuring slegs gegee vir die gebruik van CTC's as 'n maatstaf om prognose te skat (en nou ctDNA om EGFR-mutasies te detecteer), maar die gebruik van ctDNA en tumor RNA in bloedplaatjies sal waarskynlik meer hulp bied om kanker te monitor namate die tyd gaan op.
Vloeibare Biopsie vs Konvensionele Weefselbiopsie - Waarom die Opwinding en Wat kan dit lyk?
Jy mag dalk wonder waarom daar soveel opwinding in die lug is oor die moontlikheid om sommige kankers met vloeibare biopsies te volg.
Ons sal 'n paar moontlike voor- en nadele hieronder uiteensit, maar laat ons eers 'n voorbeeld vergelyk van hoe longkanker met en sonder die gebruik van hierdie biopsies gemoniteer en behandel kan word.
Hoe kan die behandeling van longkanker by diagnose verander?
Stel jou voor dat jy nuut gediagnoseer word met nie-kleinselle longkanker. Gewoonlik word die diagnose gemaak deur gebruik te maak van konvensionele longkankerbiopsies met weefsel wat geneem is deur óf:
- 'N Naaldbiopsie
- 'N Endobronchiale ultraklank en biopsie ('n naald wat tydens 'n brongoskopie in 'n tumor ingebring is deur 'n brongiale buis)
- 'N Oop longbiopsie (of 'n torakoskopie, waarin 'n verligte instrument deur middel van klein gaatjies in die bors, of 'n torakotomie geplaas word, 'n insnyding deur die borswand insluit om toegang tot die longe te verkry)
Hierdie huidige biopsietegnieke dra almal die risiko van infeksie, bloeding, die ineenstorting van 'n long (pneumothorax), en natuurlik pyn.
Sodra die weefsel verkry is, word dit gestuur vir die patoloog om onder die mikroskoop te kyk en ook vir spesiale toetse wat spesifieke genetiese abnormaliteite in die tumor selle soek. Hierdie gene (of molekulêre) profilering neem dikwels 'n paar weke (dikwels vyf tot ses) voordat resultate beskikbaar is. As 'n genetiese abnormaliteit (soos 'n EGFR mutasie) gevind word, kan behandeling met 'n geteikende geneesmiddel begin word, soos die tyrosienkinase-inhibitor Tarceva (erlotinib.).
Met 'n vloeibare biopsietegniek, in plaas daarvan om 'n indringende biopsie te doen, soos 'n naaldbiopsie om weefsel vir genprofilering te verkry (spesifiek geen mutasie toets vir die twee mutasies waarna die toets tans kan toets), kan 'n eenvoudige bloedtekening gedoen word. minder indringende toets. En in plaas van weke vir die resultate te wag, kan vinnige plasma genotipering resultate in ongeveer drie dae lewer. Op die oomblik van diagnose kan pasiënte met 'n EGFR-mutasie die mutasie ontdek, nie net deur 'n baie minder indringende toets nie, maar kan begin word met 'n terapie om daardie mutasie binne enkele dae aan te spreek. (Ons is nog nie daar met die tegnologie om ander genetiese afwykings soos ALK-herrangskikkings en ROS1-herrangskikkings te vind nie .)
Hoe kan die longkankerverandering monitor?
Selfs meer opwindend is miskien die potensiaal om vloeibare biopsies te gebruik om mense wat reeds behandel word, te monitor met 'n medikasie wat 'n EGFR-mutasie rig.
Op die oomblik word iemand op 'n EGFR-inhibitor soos Tarceva begin, die verloop van hul siekte word nagegaan deur periodieke CT-skanderings te doen om die groei van die tumor te sien. Ons weet dat feitlik elke tumor die weerstand teen hierdie middels betyds sal ontwikkel, maar daardie tydsperiode wissel aansienlik tussen verskillende mense. Hoe kan jy weet wanneer daardie tyd aangebreek het? Tradisioneel leer ons dat by gewas weerstand ontwikkel het wanneer 'n skandering (soos 'n CT scan of PET scan) toon dat die tumor weer begin groei het. Die meeste van die tyd (tensy simptome dui op 'n kanker is verergering), leer pasiënte dat hul medikasie nie meer werk as hulle die resultate van 'n skandering ontvang wat 'n tumor weer laat groei nie.
Op daardie stadium word die medikasie gestaak en mense word weer gekonfronteer met 'n ander biopsie om die tumor te evalueer om te kyk na die veranderinge wat dit bestand gemaak het. Soos hierbo genoem, dra konvensionele longbiopsies die risiko's van 'n meer indringende prosedure, en weer neem dit weke sonder behandeling om die resultate te ken en te verstaan waarheen om te gaan.
In teenstelling hiermee, met 'n vloeibare biopsie wat gereeld gedoen word, sal dokters veel gouer kan vertel as 'n tumor weerstand teen 'n medikasie het. Daar is gevind in studies dat hierdie veranderinge in ctDNA voorkom, voor veranderinge wat verband hou met weerstand wat op 'n CT-skandering verskyn. Gedurende hierdie tydsperiode - tussen wanneer 'n bloedtoets weerstand toon en dit op 'n CT-skandering gevind word, sal mense 'n medikasie gebruik wat nie meer effektief is nie en omgaan met newe-effekte van 'n geneesmiddel wat nie nodig is nie. Dit beteken ook 'n langer tydperk voordat hulle oorgeskakel kan word na 'n effektiewe terapie.
Met die vloeibare biopsie resultate wat weerstand toon, kan die tumormonster (uit 'n vloeibare biopsie) geëvalueer word en die pasiënt kan dan verander word na 'n volgende generasie medisyne wat die genmutasie of moontlik 'n ander tipe terapie, soos chemoterapie of immunoterapie, teiken.
Tumor Heterogenicity and Liquid Biopsies
Nog 'n moontlike voordeel wat 'n vloeibare biopsie oor 'n konvensionele longkankerbiopsie kan hê, is verwant aan tumor heterogeniteit. Ons weet dat longkanker heterogeen is, wat beteken dat verskillende dele van die tumor (en veral verskillende tumore soos die primêre tumor en 'n metastase) ietwat anders kan wees in hul molekulêre eienskappe. Byvoorbeeld, 'n mutasie teenwoordig in kankerselle in een deel van die tumor mag nie in selle in 'n ander deel van die tumor teenwoordig wees nie. Om dit te verstaan, is dit nuttig om te besef dat kankers voortdurend verander, nuwe eienskappe en mutasies ontwikkel.
'N Konvensionele biopsie is beperk deur slegs een spesifieke area weefsel te monstreer. 'N vloeibare biopsie, in teenstelling, kan meer geneig wees om die eienskappe van die tumor as 'n geheel te weerspieël. Dit is reeds in studies gesien, waarin 'n aktiewe bestuurdermutasie opgespoor kan word deur 'n vloeibare biopsie wat andersins op 'n weefselbiopsie gemis sou word.
Voordele van vloeibare biopsie oor konvensionele biopsie
Om die opgewondenheid te verstaan, maar ook die moontlike beperkings van vloeibare biopsie monsterneming, kan dit help om die moontlike voor- en nadele van die prosedure te lys.
- Die resultate van 'n vloeibare biopsie is nader aan "real time." Met ander woorde, hulle mag toelaat dat vroeë evaluering van die doeltreffendheid en weerstand van 'n tumor tydens behandeling gedoen word. Wanneer 'n weefselbiopsie gedoen word, benodig resultate van molekulêre profilering (geenprofielering) op die tumor gewoonlik 'n paar weke (dikwels vyf tot ses), terwyl die gen mutasie toets op 'n vloeibare biopsie monster slegs ongeveer drie dae neem. Dit is die tyd waartydens spesifieke behandeling gebruik kan word of wanneer 'n volgende generasie geteikende geneesmiddel gebruik kan word indien die gewas weerstandbiedend blyk te wees.
- Die vloeibare biopsieprosedure self is vinniger as 'n konvensionele biopsie.
- Vloeibare biopsies is minder indringend.
- Sommige gewasse is in gebiede wat moeilik toeganklik is om 'n konvensionele weefselbiopsie te doen.
- Sommige gewasse en metastase is nie ideale voorbeelde om geen profiele te doen nie - byvoorbeeld, metastase van been
- Vloeibare biopsies maak voorsiening vir tumor heterogeniteit. Soos hierbo genoem, is die meeste tumore heterogeen. 'N vloeibare biopsie kan in staat wees om monsters meer geneig om die tumor as 'n geheel te verteenwoordig in kontras met 'n konvensionele biopsie monster wat slegs verteenwoordigend van die selle in die spesifieke deel van die tumor sou wees.
- Dit is waarskynlik dat vloeibare biopsietegnieke uiteindelik minder duur sal wees as konvensionele biopsies.
- Vloeibare biopsies dra 'n laer risiko van komplikasies as dié van konvensionele biopsietegnieke, soos die risiko van infeksie, bloeding en ineenstorting van 'n long (pneumothorax.) Hierdie komplikasies verminder nie net die lewensgehalte nie, maar kan ook vertragings in die behandeling tot gevolg hê. (en die gevolge van vertragings kan tumorprogressie beteken.)
- Vloeibare biopsies is minder pynlik.
- As 'n biopsie herhaal moet word weens onvoldoende weefsel, is dit baie makliker om 'n bloedtekening te herhaal as om 'n konvensionele biopsie te herhaal.
- Bevordering van die wetenskap van kanker. Deur die resultate van vloeibare biopsies mettertyd te monitor, kan navorsers meer leer oor hoe gewasse oor die jare geneties verander.
- Vloeibare biopsies kan mutasies opneem wat gemis word op weefselmonsters.
- Vloeibare biopsies - as hulle weerstand gouer opspoor - kan help om onnodige behandeling te bespaar (en enige newe-effekte wat met daardie behandeling gaan), terwyl die maksimum tyd wat iemand gebruik effektiewe behandeling gebruik.
- Vloeibare biopsies kan teoreties die hoeveelheid straling verminder wat gegee word as gevolg van die huidige behoefte aan gereelde skanderings om vordering te monitor.
Nadele van vloeibare biopsie
Op die oomblik is daar baie om te leer oor vloeibare biopsies. Hulle is ook tans beperk tot die opsporing van geenmutasies soos dié in EGFR (hoewel daar sprake is dat hulle binnekort gebruik kan word om translokasies en ander veranderinge op te spoor.) In die meeste tipes longkanker, die sirkulasie van kankerselle of kanker-DNA kom slegs voor in 'n relatief klein deel van longkanker en word beïnvloed deur die tipe en stadium van kanker. 'N Negatiewe gevolg van 'n vloeibare biopsie beteken nie dat kanker nie in die liggaam teenwoordig is nie.
Huidige status van vloeibare biopsies vir longkanker
Vloeibare biopsies word hoofsaaklik gebruik vir navorsing in die Verenigde State, hoewel sommige onkoloë dit gebruik om pasiënte met EGFR-mutasies op te spoor of te monitor. Dit is gesê, 'n vloeibare biopsietoets - die eerste toets van sy soort vir longkanker - is op 1 Junie 2016 goedgekeur vir die evaluering van EGFR-mutasies by pasiënte met nie-klein selkanker.
Ten minste een groot kankersentrum bied nou die toets saam met vinnige plasma-genotipering vir alle pasiënte met nie-kleinsellongkanker, hetsy tydens die diagnose of na 'n terugval / herhaling van longkanker .
In Europa word hulle tans gebruik vir mense met nie-kleinselle longkanker om te evalueer vir EGFR mutasies en word dit nodig geag om te bepaal of mense kandidate vir behandeling met 'n tyrosienkinase inhibeerder is.
Wat hou ons terug?
Dit kan verwarrend wees wanneer jy oor vloeibare biopsies leer, waarom hierdie tegniek nog nie wyd gedoen is nie. Wat ons nog nie weet nie, is hoe goed vloeibare biopsies aan twee vereistes voldoen: akkuraatheid en betroubaarheid. Daar moet vasgestel word dat vloeibare biopsies dieselfde inligting (of beter) as weefselbiopsies kan verskaf en konsekwent daardie inligting kan lewer.
In die toekoms
Dit is moeilik om presies te weet wat die potensiaal van vloeibare biopsies in hierdie stadium van die navorsing is, aangesien dit so nuut is. Uiteindelik word daar gehoop dat die tegniek nie net sal help om prognose en monitering vir weerstand te bepaal nie, maar as 'n siftingsinstrument vir die opsporing van kanker - alhoewel dit nog steeds verby is. Een of ander manier is dit 'n opwindende aspek van kankernavorsing in die era van presisie medisyne.
Bronne:
Bettegowda, C., Sausen, M., Leary, R. et al. Deteksie van sirkulerende tumor DNA in vroeë en laat stadium menslike maligniteite. Wetenskap Translasionele Geneeskunde
Imamura, F., Uchida, J., Kukita, Y. et al. Monitering van behandelingsreaksies en klonale evolusie van tumor selle deur sirkulerende tumor DNA van heterogene mutante EGFR gene in longkanker. Longkanker . 2016. 94: 68-73.
Jiang, T., Ren, S. en C. Zhou. Rol van sirkulerende-tumor DNA-analise in nie-kleinselle longkanker. Longkanker . 2015. 90 (2): 128-34.
Karachaliou, N., Mayo-de-Las-Casas, C., Molina-Vila, M. et al. Real-time vloeibare biopsies word 'n realiteit in kankerbehandeling. Annale van Vertaalmedisyne . 2015. 3 (3): 36.
Mahaswaran, S., Sequist, L., Nagrath, S. et al. Deteksie van mutasies in EGFR in sirkulerende longkanker selle. Die New England Journal of Medicine . 2008. 359 (4): 366-77.
Sacher, A., Paweletz, C., Dahlberg, S. et al. Voornemende Validasie van Rapid Plasma Genotyping vir die Deteksie van EGFR en KRAS Mutasies in Gevorderde Longkanker. JAMA Onkologie . Gepubliseer op 7 April 2016.
Santarpia, M., Karachaliou, N., Gonzalez-Cao, M. et al. Uitvoerbaarheid van sel-vrye sirkulerende tumor DNA toets vir longkanker. Biomarkers in Geneeskunde . 2016. 10 (4): 417-30.