Krožeča tumorska DNK pri bolnikih s karcinomom ledvičnih celic. Sistematični pregled literature
Nov 06, 2023
Abstraktni kontekst:V zadnjem desetletju se je povečalo zanimanje za potencial tekočih biopsij in sistematičnih biomarkerjev pri diagnozi in zdravljenjurak ledvic, saj lahko zagotovijo orodje zazgodnje odkrivanje bolezniinspremljanje odziva na zdravljenje. Cilj: Identificirati in povzeti ustrezne objavljene podatke o krožeči tumorski DNA (ctDNA) pri bolnikih zkarcinom ledvičnih celic(RCC). Pridobivanje dokazov: Izvedli smo sistematični pregled v skladu z izjavo o študijah Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA), opredeljenimi v PubMed, MEDLINE, EMBASE in Cochrane Library do 15. januarja 2021. Dva recenzenta sta neodvisno pregledala vse člankov in izvedel ekstrakcijo podatkov.
Sinteza dokazov:Devetnajst študij, ki so preučevale ctDNA pri RCC (1237 bolnikov), je bilo vključenih in analiziranih v končni pregled. Velikost in načrt študije sta se zelo razlikovala, študije pa so bile razdeljene v pet skupin glede na uporabljeno metodo za odkrivanje ctDNA. Podatki o rezultatih so vključevali (1) občutljivost/specifičnost, če je na voljo; (2) metoda, uporabljena za detekcijo ctDNA; in (3) glavne ugotovitve študij.
Sklepi:Študije poudarjajo, da se zdi, da je raven ctDNA v RCC nizka. Študije z uporabo več metod za odkrivanje ctDNA kažejo, da tumorsko vodena analiza izboljša stopnjo odkrivanja ctDNA in nakazujejo, da sta lahko brezcelična imunoprecipitacija metilirane DNA in visoko zmogljivo sekvenciranje zelo občutljiva metoda za odkrivanje ctDNA pri RCC.
Povzetek bolnika: Sistematično smo pregledali literaturo, da bi identificirali vse ustrezne študije, ki so raziskovale krožečo tumorsko DNK pri bolnikih zrak ledvicraziskati njegovo uporabo in potencial pri tej zelo maligni bolezni. Ugotovili smo, da je raven krožeče tumorske DNK nizkarak ledvicin da je treba za odkrivanje te bolezni uporabljati zelo občutljive metode.
KLIKNITE TUKAJ ZA DOBITE ZELIŠČNO FORMULACIJO CISTANCHE ZA ZDRAVJE LEDVIC
1. Uvod
Urološki malignomi so vse večji zdravstveni problem po vsem svetu, saj se ocenjuje, da se vsako leto na novo odkrije več kot milijon bolnikov [1]. Karcinom ledvičnih celic (RCC) je zelo maligna bolezen in predstavlja 3 % vseh malignomov v zahodnih državah, njegova incidenca pa vsako leto narašča [2].
Diagnoza in zdravljenje bolnikov z RCC predstavljata številne izzive. To je predvsem zato, ker je za RCC značilna asimptomatska manifestacija v zgodnjih fazah in slab odziv na radioterapijo in kemoterapijo v metastatskih fazah [3,4]. V zadnjih nekaj desetletjih se je povečalo zanimanje za raziskave tekočih biopsij in biomarkerjev raka v obtoku, ker bi lahko zagotovili orodje za zgodnje odkrivanje bolezni in spremljanje odziva na zdravljenje. Ellinger et al [5] so poročali, da je bila prisotnost brezcelične DNA (cfDNA) v krvnem obtoku prvič odkrita pred več kot 50 leti. cfDNA je mogoče zlahka pridobiti iz periferne krvi in dokazano je, da je prisotna pri bolnikih z več solidnimi malignimi boleznimi [6]. Prisotnost cfDNA v krvnem obtoku bolnikov in spremembe ravni teh krožečih nukleinskih kislin so povezane s tumorsko obremenitvijo in napredovanjem tumorja. Vendar pa se študije razlikujejo glede tega, ali so lahko pokazale korelacijo med ravnmi cfDNA in stopnjo in stopnjo tumorja pri RCC [7–9]. Krožeča tumorska DNA (ctDNA) je cfDNA, pridobljena iz apoptotičnih ali nekrotičnih tumorskih celic, izločkov iz makrofagov ali krožečih tumorskih celic (CTC) [10]. Analiza ctDNA lahko odpre možnost neinvazivnega odkrivanja mutacijskega profila specifičnega raka med napredovanjem tumorja, študije pa so pokazale, da je prisotnost ctDNA v korelaciji z napredovalo boleznijo in napredovanjem bolezni med zdravljenjem [7,11,12]. Čeprav je bilo izvedenih več študij o ctDNA pri RCC, še vedno ni jasnih priporočil ali povzetkov literature.
Tukaj poročamo o sistematičnem pregledu vseh objavljenih podatkov o ctDNA pri bolnikih z RCC, da bi raziskali uporabo in potencial ctDNA pri RCC.
2. Pridobivanje dokazov
2.1. Strategija iskanja
Ta sistematični pregled je bil izveden v skladu s smernicami za prednostne postavke poročanja za sistematične preglede in metaanalize (PRISMA) [13] (slika 1). Ocena je bila registrirana na platformi PROSPERO pod identifikacijsko številko CRD42020208730. Iskala sta en avtor (LG) in strokovni bibliotekar, za kar je strategija dostopna v Dopolnilnem gradivu. Iskanje po literaturi je bilo opravljeno v zbirkah podatkov PubMed, MEDLINE, EMBASE in Cochrane Library, da bi identificirali ustrezne študije do 15. januarja 2021, z razvrščanjem in odstranjevanjem podvojenih člankov v Covidence.
2.2. Kriteriji presejanja in izbire
Izbor študij je potekal v treh zaporednih korakih: članki so bili najprej ocenjeni po naslovu, drugič po povzetku in tretjič po celotnem besedilu. Študije so bile vključene, če so izpolnjevale naslednja merila za vključitev: (1) bolniki z diagnozo katere koli stopnje RCC; (2) analiza DNK v plazmi/serumu; (3) analiza mutacij na ravni DNK ali epigenetskih sprememb; in (4) članek, napisan v angleščini. Članki o malignih obolenjih, ki niso RCC, študije na živalih in celičnih linijah, študije, objavljene pred letom 2010, in majhne pilotne študije, ki so vključevale manj kot pet bolnikov, so bile izključene.
Dva avtorja (LG in KMK) sta neodvisno pregledala naslove in povzetke ter izbrala potencialno primerne študije. Nato je bilo pregledano celotno besedilo potencialno primernih študij. Avtorji so razpravljali o vseh nesoglasjih, dokler niso dosegli soglasja.
2.3. Pridobivanje podatkov
Razvit je bil list za ekstrakcijo podatkov in zbrani so bili vnaprej določeni zanimivi rezultati. Dva recenzenta (LG in KMK) sta neodvisno pridobila podatke iz vključenih študij. Nesoglasja so reševali s konsenzom.
Ekstrahirane značilnosti preskušanja so vključevale: (1) ime prvega avtorja in leto objave; (2) uporabljena metoda za odkrivanje ctDNA; (3) število bolnikov/primerov; in (4) število kontrol. Podatki o rezultatih so vključevali: (1) občutljivost in specifičnost, če sta na voljo; (2) metoda, uporabljena za detekcijo ctDNA; in (3) ključne ugotovitve v posameznih študijah.
Ocena kakovosti ni bila izvedena v skladu z vnaprej določenimi merili zaradi različnih zasnov študij in metod v vključenih študijah. Kakovost študij je ocenil en avtor (KMK) z bogatimi izkušnjami z metodami detekcije ctDNA.
3. Sinteza dokazov
3.1. Študije vključene
V skladu z našimi iskalnimi kriteriji je bilo v primarnem iskanju identificiranih in pregledanih 3439 potencialno relevantnih člankov. Vsi dokumenti so bili dodani v EndNote in dvojniki so bili odstranjeni, tako da je ostalo 1670 študij. Naslovi, povzetki in celotna besedila so bili ročno pregledani in 19 študij je izpolnjevalo merila za vključitev [9, 14–31]. Vse vključene študije so bile objavljene med letoma 2010 in 2020. Objavljene so bile v celoti, vendar sta se velikost in zasnova študij zelo razlikovala, zato so bile razdeljene v pet skupin glede na uporabljeno metodo za odkrivanje ctDNA: (1) tumorsko vodene analiza plazme; (2) ciljno sekvenciranje plazme; (3) globalno sekvenciranje plazme; (4) ciljana metilacijska analiza plazme; in (5) globalna metilacijska analiza plazme.
Da bi pokrili uporabo ctDNA pri RCC, smo pregledali študije v vsaki skupini za odkrivanje ctDNA, da bi našli stopnjo odkrivanja ctDNA ter občutljivost in specifičnost, če sta na voljo. Poleg tega smo identificirali študije, ki preučujejo skladnost med vzorci ctDNA in tumorskim tkivom istega bolnika, in študije, ki preučujejo potencial ctDNA za prognozo in spremljanje bolezni. Na koncu smo povzeli metode, ki se uporabljajo za detekcijo ctDNA in katero metodo izbrati glede na naše ugotovitve.
3.2. stopnje detekcije ctDNA
3.2.1. Tumorsko vodena analiza plazme
Pet študij [14–18] je uporabilo tumorsko vodeno analizo plazme (tabela 1). Ta vrsta analize temelji na identifikaciji mutacij v DNA tumorskega tkiva in kasnejši analizi teh mutacij v cfDNA. Prednost te metode je, da je mogoče doseči zelo visoko tehnično občutljivost, ko so znane mutacije tumorja. Slaba stran je, da analiza ne identificira na novo pridobljenih mutacij. Pet študij je vključevalo od pet do 24 bolnikov z RCC, stopnja odkrivanja ctDNA pa je znašala od 17 % do 54 %.
V zgodnji prelomni študiji ctDNA so Bettegowda et al [14] raziskovali prisotnost ctDNA pri 640 bolnikih z različnimi vrstami raka, vključno s petimi bolniki z metastatskim RCC. Odkrivanje ctDNA v plazmi je bilo z verižno reakcijo s polimerazo (PCR) ali analizo mutacije, ugotovljene v tumorju, na podlagi sekvenciranja. ctDNA je bila odkrita pri 40 % bolnikov z RCC z metastatsko boleznijo, kar je privedlo do klasifikacije RCC kot maligne bolezni z nizko vsebnostjo ctDNA. Čeprav je razvrstitev temeljila na zelo majhnem številu bolnikov, je bila od takrat podprta s številnimi študijami [15–18].
Študije Corrò et al [15] in Lasseter et al [18] so uporabile ciljno globoko sekvenciranje ene ali nekaj mutacij, ugotovljenih v tumorskem tkivu, in so imele stopnjo odkrivanja ctDNA 17 % oziroma 52 %. Bolniki v študiji Corrò et al so imeli nemetastatsko bolezen, medtem ko so imeli bolniki v študiji Lasseter et al metastatski RCC.
Razlika v stopnji odkrivanja je lahko posledica različnih kohort bolnikov; vendar so razmeroma nizke stopnje odkrivanja v teh študijah presenetljive, saj lahko strategija, ki temelji na tumorju, postane ena tehnično najbolj občutljivih metod. Študija Lasseterja in drugih je tudi pokazala, da je sekvenciranje cfDNA na izjemno visoko globino (122 035) izboljšalo zaznavanje ctDNA, ker poveča zaznavanje variant, prisotnih pri zelo nizkih frekvencah.
Dve nedavni študiji z mešanimi kohortami bolnikov (nemetastatski in metastatski RCC) [16,17] sta uporabili analizo ctDNA velikega števila različic, identificiranih v tumorskem tkivu. V študiji Smitha in sodelavcev [16] je bilo 91 bolnikov raziskanih z uporabo različnih metod (tabele 1–3). Avtorji so ugotovili, da je prilagojeni pristop, ki cilja na povprečno 297 tumorsko specifičnih variant na pacienta z uporabo zaporedja mutacij po meri, ugotovljenih s sekvenciranjem eksoma tumorskega tkiva, izboljšal odkrivanje ctDNA v primerjavi z neciljanim pristopom. Tumorsko vodeno analizo plazme smo izvedli pri 29 bolnikih in identificirali ctDNA pri 54 % bolnikov, pri katerih je analiza prestala kontrolo kakovosti. Wan et al [17] so uporabili podoben metodološki pristop pri 24 bolnikih in ugotovili, da je bil delež ctDNA pri bolnikih z RCC približno 10 4 . Ta ugotovitev poudarja, da so za analizo ctDNA v RCC potrebne izjemno občutljive metode.
3.2.2. Ciljno sekvenciranje plazme
Osem študij [16, 18–24] (tabela 2) je uporabilo ciljno panelno sekvenciranje DNK iz plazme brez predhodne analize DNK tumorskega tkiva. Prednost te strategije je, da ne zahteva vzorca tkiva (tj. je manj invazivna) in omogoča identifikacijo na novo pridobljenih mutacij. Vendar je lahko analiza manj občutljiva kot tumorsko vodena analiza. V splošnem je bilo v raziskave vključeno večje število bolnikov, od 19 do 220, stopnja odkritja pa je bila bistveno boljša, od 19 % do 100 %. Večina študij je bila opravljena med bolniki z metastatsko boleznijo; le 14 bolnikov v študiji Yama moto et al [22] in dva bolnika v študiji Smith et al [16] je imelo nemetastatski RCC (stopnja odkritja 30 % oziroma 19 %). Visoke stopnje odkrivanja lahko tako odražajo veliko tumorsko obremenitev pri mnogih od teh bolnikov. Ugotovitve študije Maie et al [20] podpirajo to hipotezo. Avtorji so ugotovili, da je odkrivanje ctDNA povezano s tumorsko obremenitvijo; tumorsko breme je bilo bistveno večje pri bolnikih z zaznavno ctDNA kot pri bolnikih brez ctDNA. Poleg tega je bilo število mutacij v ctDNA tudi pomembno povezano s tumorsko obremenitvijo.
Bacon et al [23] je v primerjavi s podobnimi študijami ugotovil razmeroma nizko stopnjo odkrivanja, 33 %. To je lahko zato, ker so bili pri 40 od 55 bolnikov vzorci plazme zbrani po kirurški odstranitvi primarnega tumorja. Vendar pa je bila v študiji Hahna et al [19], v kateri so 15 od 19 bolnikov kirurško odstranili primarni tumor pred odvzemom vzorca, stopnja detekcije ctDNA 68 %. Nizko stopnjo odkrivanja je mogoče razložiti tudi s tehnično občutljivostjo testa, ki ni omogočala odkrivanja variant, prisotnih pri variantni alelni frekvenci (VAF)<1% [23].
Zdi se, da obstaja trend k boljšemu odkrivanju v študijah, v katerih je analiza ctDNA temeljila na genski plošči, ki zajema veliko število genov, zelo visoke globine zaporedja ali kombinacijo teh. Na primer, študiji Maia et al [20] in Pal et al [21] sta sekvencirali 73 genov s pokritostjo 15 000 in imeli stopnjo odkrivanja 53 % oziroma 79 %. Za primerjavo, Smith et al [16] so sekvencirali deset genov do globine 9688, Lasseter et al [18] pa so sekvencirali 27 genov do globine 989 in imeli stopnjo detekcije ctDNA 19 % oziroma 28 %.
3.2.3. Globalno sekvenciranje plazme
Ugotovljeni sta bili dve študiji [16, 25], ki sta uporabljali globalno sekvenciranje plazme (tabela 3), pri čemer sta obe uporabili plitvo sekvenciranje celotnega genoma (sWGS). Ta neciljana metoda ne zahteva predhodnega znanja o specifičnih mutacijah v tumorju in ima nizko občutljivost za mutacije z eno bazo, vendar lahko identificira velike delecije in podvajanja. sWGS je razmeroma poceni in enostaven za izvedbo. Mouliere in drugi [25] so izvedli sWGS do globine 0.4 na 344 vzorcih 200 bolnikov z različnimi vrstami raka, vključno s 33 z RCC (neznana stopnja bolezni). Detekcija ctDNA je temeljila na analizi dolžin fragmentov cfDNA pri bolnikih z rakom in pri zdravih posameznikih. Ugotovili so, da je in silico obogatitev fragmentov velikosti med 90 in 150 bp izboljšala odkrivanje ctDNA med vrstami raka. Vendar pa je v RCC delež drobcev<150 bp was very similar to that in healthy individuals, indicating a low amount of ctDNA in RCC. The ctDNA detection rate was 65% for ''low-ctDNA cancers'' (RCC, pancreatic cancer, and glioma).
Smith et al [16] so uporabili enako izbiro velikosti fragmentov cfDNA in silico kot Mouliere et al [25] in ugotovili, da je to izboljšalo odkrivanje ctDNA. V kohorti bolnikov z različnimi stopnjami RCC in kohorti bolnikov z mRCC so ugotovili, da je bila stopnja odkrivanja ctDNA 23 % (11 od 48) oziroma 33 % (14 od 43), ko je bil kombiniran neciljni pristop sWGS z izbiro velikosti.
Čeprav ima ta neciljana in sorazmerno cenejša metoda nekaj prednosti, rezultati kažejo, da ima sorazmerno nizko občutljivost za RCC in da je potrebna optimizacija.
3.2.4. Ciljna metilacijska analiza plazme
Ciljna metilacijska analiza plazme z metodo na osnovi PCR je zelo poceni in enostavna za izvedbo. Pomanjkljivost je, da se analizira zelo malo genov in če bolnik nima mutacije v enem od teh genov, bo rezultat testa ctDNA negativen. Identificirali smo pet študij [9, 28–31], ki so uporabljale to metodo (tabela 4) in so vključevale med 27 in 157 bolnikov z različnimi stopnjami RCC. Štiri študije so vključevale skupino zdravih kontrol.
Na splošno so avtorji zaključili, da analiza metilacije zagotavlja visoko specifičnost, a nizko občutljivost pri razlikovanju bolnikov z rakom od zdravih kontrol. Hauser et al [28] in Skrypkina et al [29] so izvedli kombinatorično analizo več genov, ki je povečala diagnostično občutljivost in specifičnost. Lin et al [30] in Jung et al [31] so raziskovali status metilacije PCDH17 oziroma SHOX2. Lin in drugi so ugotovili, da je prisotnost PCDH17 povezana z napredovalim stadijem bolezni, Jung in drugi pa so ugotovili, da imajo bolniki s SHOX2-pozitivno plazmo znatno večje tveganje smrti.
Analiza, ki temelji na PCR, je lahko veliko cenejša za izvedbo kot analiza, ki temelji na sekvenciranju, vendar omogoča le preiskavo omejenega števila mutacij. Občutljivost in specifičnost sta pogosto razmeroma nizki, kot je razvidno iz študij Hauser et al [28] in de Martino et al [9]. Tehnično bolj občutljive metode, kot je digitalna kapljična PCR, lahko izboljšajo občutljivost za bolnike, katerih tumor ima mutacijo v ciljnem genomskem položaju [32]. Vendar je verjetno, da so za odkrivanje ctDNA v RCC potrebne druge metode, ki ciljajo na večje genomske regije.
3.2.5. Globalna analiza metilacije
Tri študije [18, 26, 27] so raziskovale globalne vzorce metilacije (epigenetske aberacije) v cfDNA (tabela 5). Epigenetske spremembe so pogostejše od genetskih sprememb pri RCC, kar zagotavlja več tumorsko specifičnih sprememb. Globalna analiza metilacije lahko tako doseže večjo občutljivost. Imunoprecipitacija metilirane DNA brez celic in visoko zmogljivo sekvenciranje (cfMeDIP-seq) je tehnika brez bisulfita, ki lahko zazna metilacijo cfDNA celotnega genoma. Prednost te tehnike je, da lahko obogati celoten genom s CrG-metilirano cfDNA z nizkim vnosom DNA (<10 ng) [33]. cfMeDIP-seq was applied in two studies: Nuzzo et al [26] had a ctDNA detection rate of 97% (at the specificity of 100%) in a study of 69 patients with various stages of RCC, and Lasseter et al [18] had a ctDNA detection rate of 100% in a study of 34 patients with mRCC, although at lower specificity of 88%.
V veliki študiji, ki je vključevala več kot 2000 bolnikov z različnimi vrstami raka (vključno z 81 bolniki z različnimi stopnjami RCC), so Liu et al [27] ugotovili, da je bila stopnja odkrivanja ctDNA pri RCC nizka v primerjavi z drugimi vrstami raka. Študija je bila izvedena v dveh korakih z uporabo podatkov o sekvenciranju bisulfita celotnega genoma iz 1531 primerov raka in 1521 kontrolnih vzorcev za izdelavo klasifikatorja za odkrivanje ctDNA. Avtorji so klasifikator uporabili za validacijsko kohorto 654 primerov raka in 610 kontrolnih vzorcev. Stopnja odkrivanja v tej študiji je bila 21 % (specifičnost 99,8 %) v kohorti za usposabljanje in 12 % (specifičnost 99,3 %) v kohorti za validacijo, zaznavanje ctDNA pa je imelo vse večjo občutljivost z naraščajočimi stopnjami bolezni.
Te študije kažejo, da je cfMeDIP-seq lahko obetavna strategija za odkrivanje ctDNA pri RCC, vendar je validacija v večjih študijah izjemnega pomena, preden je mogoče potegniti kakršne koli jasne zaključke.
Podporna storitev Wecistanche-največjega izvoznika cistanche na Kitajskem:
E-pošta:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/telefon:+86 15292862950
Trgovina za več podrobnosti o specifikacijah:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
