अग्रणी भावी अध्ययन: पीसीआर-आधारित रक्त सीटीडीएनए मिथाइलेशन तकनीक ने कोलोरेक्टल कैंसर के लिए एमआरडी निगरानी का एक नया युग खोला

हाल ही में, JAMA ऑन्कोलॉजी (IF 33.012) ने कुनयुआन बायोलॉजी के सहयोग से फूडन विश्वविद्यालय के कैंसर अस्पताल के प्रो. कै गुओ-रिंग और शंघाई जियाओ टोंग यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के रेनजी अस्पताल के प्रो. वांग जिंग की टीम द्वारा एक महत्वपूर्ण शोध परिणाम [1] प्रकाशित किया: "परिसंचारी ट्यूमर डीएनए मिथाइलेशन और जोखिम स्तरीकरण के माध्यम से चरण I से III कोलोरेक्टल कैंसर के लिए आणविक अवशिष्ट रोग और जोखिम स्तरीकरण का शीघ्र पता लगाना)"। यह अध्ययन कोलोरेक्टल कैंसर पुनरावृत्ति भविष्यवाणी और पुनरावृत्ति निगरानी के लिए पीसीआर-आधारित रक्त सीटीडीएनए मल्टीजीन मिथाइलेशन तकनीक को लागू करने वाला दुनिया का पहला मल्टीसेंटर अध्ययन है, जो मौजूदा एमआरडी पहचान प्रौद्योगिकी विधियों की तुलना में अधिक लागत प्रभावी तकनीकी मार्ग और समाधान प्रदान करता है इस अध्ययन को पत्रिका और उसके संपादकों द्वारा भी बहुत सराहा गया और इस अंक में इसे एक प्रमुख अनुशंसा पत्र के रूप में सूचीबद्ध किया गया और स्पेन के प्रोफेसर जुआन रुइज़-बानोब्रे और संयुक्त राज्य अमेरिका के प्रोफेसर अजय गोयल को इसकी समीक्षा करने के लिए आमंत्रित किया गया। संयुक्त राज्य अमेरिका में एक प्रमुख बायोमेडिकल मीडिया जीनोमवेब द्वारा भी इस अध्ययन की रिपोर्ट की गई।

कोलोरेक्टल कैंसर (सीआरसी) चीन में जठरांत्र संबंधी मार्ग का एक आम घातक ट्यूमर है। 2020 इंटरनेशनल एजेंसी फॉर रिसर्च ऑन कैंसर (आईएआरसी) के आंकड़ों से पता चलता है कि चीन में 555,000 नए मामले दुनिया के लगभग 1/3 हिस्से के लिए जिम्मेदार हैं, चीन में आम कैंसर की घटना दर दूसरे स्थान पर पहुंच गई है; 286,000 मौतें दुनिया के लगभग 1/3 हिस्से के लिए जिम्मेदार हैं, जो चीन में कैंसर से होने वाली मौतों का पांचवां सबसे आम कारण है। चीन में मौत का पांचवा कारण। यह उल्लेखनीय है कि निदान किए गए रोगियों में, टीएनएम चरण I, II, III और IV क्रमशः 18.6%, 42.5%, 30.7% और 8.2% हैं। 80% से अधिक रोगी मध्य और बाद के चरणों में हैं, और उनमें से 44% में यकृत और फेफड़े में एक साथ या विषमकालिक दूरस्थ मेटास्टेसिस हैं, नेशनल कैंसर सेंटर के आंकड़ों के अनुसार, चीन में कोलोरेक्टल कैंसर के इलाज की लागत में औसत वार्षिक वृद्धि लगभग 6.9% से 9.2% है, और निदान के एक वर्ष के भीतर रोगियों का व्यक्तिगत स्वास्थ्य व्यय परिवार की आय का 60% हिस्सा ले सकता है। कैंसर के मरीज़ बीमारी से पीड़ित हैं और साथ ही बहुत आर्थिक दबाव में भी हैं [2]।
कोलोरेक्टल कैंसर के 90 प्रतिशत घावों को शल्य चिकित्सा द्वारा हटाया जा सकता है, और ट्यूमर का पता जितनी जल्दी लगाया जाता है, कट्टरपंथी शल्य चिकित्सा के बाद पांच साल की जीवित रहने की दर उतनी ही अधिक होती है, लेकिन कट्टरपंथी शल्य चिकित्सा के बाद समग्र पुनरावृत्ति दर अभी भी लगभग 30% है। चीनी आबादी में कोलोरेक्टल कैंसर की पांच साल की जीवित रहने की दर क्रमशः चरण I, II, III और IV के लिए 90.1%, 72.6%, 53.8% और 10.4% है।
न्यूनतम अवशिष्ट रोग (MRD) कट्टरपंथी उपचार के बाद ट्यूमर पुनरावृत्ति का एक प्रमुख कारण है। हाल के वर्षों में, ठोस ट्यूमर के लिए MRD का पता लगाने की तकनीक तेजी से आगे बढ़ी है, और कई भारी-भरकम अवलोकन और हस्तक्षेप संबंधी अध्ययनों ने पुष्टि की है कि पोस्टऑपरेटिव MRD स्थिति कोलोरेक्टल कैंसर के पोस्टऑपरेटिव पुनरावृत्ति के जोखिम को इंगित कर सकती है। ctDNA परीक्षण में गैर-आक्रामक, सरल, तेज़, उच्च नमूना पहुंच और ट्यूमर विषमता पर काबू पाने के लाभ हैं।
कोलन कैंसर के लिए यूएस एनसीसीएन दिशानिर्देश और कोलोरेक्टल कैंसर के लिए चीनी सीएससीओ दिशानिर्देश दोनों में कहा गया है कि कोलन कैंसर में पोस्टऑपरेटिव पुनरावृत्ति जोखिम निर्धारण और सहायक कीमोथेरेपी चयन के लिए, सीटीडीएनए परीक्षण स्टेज II या III कोलन कैंसर वाले रोगियों के लिए सहायक उपचार निर्णयों में सहायता के लिए रोगसूचक और पूर्वानुमानित जानकारी प्रदान कर सकता है। हालाँकि, अधिकांश मौजूदा अध्ययन उच्च-थ्रूपुट अनुक्रमण तकनीक (एनजीएस) पर आधारित सीटीडीएनए उत्परिवर्तन पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जिसमें एक जटिल प्रक्रिया, लंबा लीड टाइम और उच्च लागत होती है [3], जिसमें सामान्यीकरण की थोड़ी कमी और कैंसर रोगियों में कम प्रचलन होता है।
स्टेज III कोलोरेक्टल कैंसर के रोगियों के मामले में, NGS-आधारित ctDNA डायनेमिक मॉनिटरिंग की लागत एक बार के दौरे के लिए $10,000 तक होती है और इसके लिए दो सप्ताह तक की प्रतीक्षा अवधि की आवश्यकता होती है। इस अध्ययन में मल्टीजीन मिथाइलेशन टेस्ट, ColonAiQ® के साथ, रोगी लागत के दसवें हिस्से पर डायनेमिक ctDNA मॉनिटरिंग करवा सकते हैं और दो दिनों में ही रिपोर्ट प्राप्त कर सकते हैं।
चीन में हर साल कोलोरेक्टल कैंसर के 560,000 नए मामलों के अनुसार, मुख्य रूप से चरण II-III कोलोरेक्टल कैंसर (अनुपात लगभग 70% है) वाले नैदानिक ​​रोगियों में गतिशील निगरानी की अधिक तत्काल मांग है, फिर कोलोरेक्टल कैंसर की एमआरडी गतिशील निगरानी का बाजार आकार हर साल लाखों लोगों तक पहुंचता है।
यह देखा जा सकता है कि शोध के परिणामों का महत्वपूर्ण वैज्ञानिक और व्यावहारिक महत्व है। बड़े पैमाने पर संभावित नैदानिक ​​अध्ययनों के माध्यम से, इसने पुष्टि की है कि पीसीआर-आधारित रक्त सीटीडीएनए मल्टीजीन मिथाइलेशन तकनीक का उपयोग कोलोरेक्टल कैंसर पुनरावृत्ति की भविष्यवाणी और पुनरावृत्ति की निगरानी के लिए संवेदनशीलता, समयबद्धता और लागत-प्रभावशीलता दोनों के साथ किया जा सकता है, जिससे अधिक कैंसर रोगियों को लाभ पहुंचाने के लिए सटीक दवा को बेहतर ढंग से सक्षम किया जा सकता है। यह अध्ययन KUNY द्वारा विकसित कोलोरेक्टल कैंसर के लिए एक मल्टी-जीन मिथाइलेशन परीक्षण ColonAiQ® पर आधारित है, जिसका प्रारंभिक जांच और निदान में नैदानिक ​​अनुप्रयोग मूल्य एक केंद्रीय नैदानिक ​​अध्ययन द्वारा पुष्टि की गई है।
2021 में गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल रोगों के क्षेत्र में शीर्ष अंतरराष्ट्रीय पत्रिका गैस्ट्रोएंटरोलॉजी (आईएफ33.88) ने कुन्यान बायोलॉजिकल के साथ मिलकर फुडन विश्वविद्यालय के झोंगशान अस्पताल, फुडन विश्वविद्यालय के कैंसर अस्पताल और अन्य आधिकारिक चिकित्सा संस्थानों के बहुकेंद्रीय शोध परिणामों की रिपोर्ट दी, जिसमें कोलोरेक्टल कैंसर की प्रारंभिक जांच और प्रारंभिक निदान में ColonAiQ® ChangAiQ® के उत्कृष्ट प्रदर्शन की पुष्टि की गई, और प्रारंभिक रूप से कोलोरेक्टल कैंसर के निदान की निगरानी में इसके संभावित अनुप्रयोग की भी खोज की गई।

चरण I-III कोलोरेक्टल कैंसर में जोखिम स्तरीकरण, उपचार संबंधी निर्णय लेने और प्रारंभिक पुनरावृत्ति की निगरानी में सीटीडीएनए मेथिलिकरण के नैदानिक ​​अनुप्रयोग को और अधिक मान्य करने के लिए, अनुसंधान दल ने चरण I-III कोलोरेक्टल कैंसर के 299 रोगियों को शामिल किया, जिनकी कट्टरपंथी सर्जरी हुई थी और प्रत्येक अनुवर्ती बिंदु (तीन महीने के अंतराल पर) पर सर्जरी से एक सप्ताह पहले, सर्जरी के एक महीने बाद और गतिशील रक्त सीटीडीएनए परीक्षण के लिए पश्चात की सहायक चिकित्सा में रक्त के नमूने एकत्र किए।
सबसे पहले, यह पाया गया कि ctDNA परीक्षण से कोलोरेक्टल कैंसर के रोगियों में पुनरावृत्ति के जोखिम का पहले से अनुमान लगाया जा सकता है, दोनों ही ऑपरेशन से पहले और ऑपरेशन के बाद। प्रीऑपरेटिव ctDNA-पॉजिटिव रोगियों में प्रीऑपरेटिव ctDNA-नेगेटिव रोगियों की तुलना में पोस्टऑपरेटिव पुनरावृत्ति की संभावना अधिक थी (22.0% > 4.7%)। प्रारंभिक पोस्टऑपरेटिव ctDNA परीक्षण से अभी भी पुनरावृत्ति के जोखिम का अनुमान लगाया जा सकता है: कट्टरपंथी उच्छेदन के एक महीने बाद, ctDNA-पॉजिटिव रोगियों में नेगेटिव रोगियों की तुलना में पुनरावृत्ति की संभावना 17.5 गुना अधिक थी; टीम ने यह भी पाया कि संयुक्त ctDNA और CEA परीक्षण ने पुनरावृत्ति का पता लगाने में थोड़ा सुधार किया (AUC=0.849), लेकिन अकेले ctDNA (AUC=0.839) परीक्षण की तुलना में अंतर महत्वपूर्ण नहीं था। अकेले ctDNA (AUC=0.839) की तुलना में अंतर महत्वपूर्ण नहीं था।
जोखिम कारकों के साथ संयुक्त क्लिनिकल स्टेजिंग वर्तमान में कैंसर रोगियों के जोखिम स्तरीकरण का मुख्य आधार है, और वर्तमान प्रतिमान में, बड़ी संख्या में रोगियों में अभी भी पुनरावृत्ति होती है [4], और बेहतर स्तरीकरण उपकरणों की तत्काल आवश्यकता है क्योंकि क्लिनिक में अति-उपचार और कम-उपचार एक साथ होते हैं। इसके आधार पर, टीम ने चरण III कोलोरेक्टल कैंसर के रोगियों को नैदानिक ​​पुनरावृत्ति जोखिम मूल्यांकन (उच्च जोखिम (T4 / N2) और कम जोखिम (T1-3N1)) और सहायक उपचार अवधि (3/6 महीने) के आधार पर विभिन्न उपसमूहों में वर्गीकृत किया। विश्लेषण में पाया गया कि सीटीडीएनए पॉजिटिव रोगियों के उच्च जोखिम वाले उपसमूह के रोगियों में पुनरावृत्ति दर कम थी यदि उन्हें छह महीने की सहायक चिकित्सा मिली; सीटीडीएनए पॉजिटिव रोगियों के निम्न जोखिम वाले उपसमूह में, जबकि सीटीडीएनए-नकारात्मक रोगियों में सीटीडीएनए-पॉजिटिव रोगियों की तुलना में काफी बेहतर रोग का निदान था और एक लंबी पोस्टऑपरेटिव पुनरावृत्ति-मुक्त अवधि (आरएफएस) थी; चरण I और कम जोखिम वाले चरण II कोलोरेक्टल कैंसर सभी सीटीडीएनए-नकारात्मक रोगियों में दो साल के भीतर कोई पुनरावृत्ति नहीं हुई थी; इसलिए, नैदानिक ​​विशेषताओं के साथ सीटीडीएनए के एकीकरण से जोखिम स्तरीकरण को और अधिक अनुकूलित करने और पुनरावृत्ति की बेहतर भविष्यवाणी करने की उम्मीद है।

चित्र 1. कोलोरेक्टल कैंसर की पुनरावृत्ति का शीघ्र पता लगाने के लिए POM1 पर प्लाज्मा सीटीडीएनए विश्लेषण
गतिशील ctDNA परीक्षण के आगे के परिणामों से पता चला कि निश्चित उपचार (मूल शल्य चिकित्सा + सहायक चिकित्सा के बाद) के बाद रोग पुनरावृत्ति निगरानी चरण के दौरान नकारात्मक ctDNA वाले रोगियों की तुलना में सकारात्मक गतिशील ctDNA परीक्षण वाले रोगियों में पुनरावृत्ति का जोखिम काफी अधिक था (चित्र 3ACD), और यह कि ctDNA इमेजिंग (चित्र 3B) की तुलना में 20 महीने पहले ट्यूमर पुनरावृत्ति का संकेत दे सकता है, जिससे रोग पुनरावृत्ति का शीघ्र पता लगाने और समय पर हस्तक्षेप की संभावना प्रदान होती है।

चित्र 2. कोलोरेक्टल कैंसर पुनरावृत्ति का पता लगाने के लिए अनुदैर्ध्य कोहोर्ट पर आधारित सीटीडीएनए विश्लेषण

"कोलोरेक्टल कैंसर में बड़ी संख्या में ट्रांसलेशनल मेडिसिन अध्ययन इस अनुशासन का नेतृत्व करते हैं, विशेष रूप से सीटीडीएनए-आधारित एमआरडी परीक्षण पुनरावृत्ति जोखिम स्तरीकरण को सक्षम करने, उपचार निर्णयों का मार्गदर्शन करने और प्रारंभिक पुनरावृत्ति निगरानी के माध्यम से कोलोरेक्टल कैंसर रोगियों के पोस्टऑपरेटिव प्रबंधन को बढ़ाने की बड़ी क्षमता प्रदर्शित करता है।

उत्परिवर्तन का पता लगाने के लिए एक नए एमआरडी मार्कर के रूप में डीएनए मिथाइलेशन को चुनने का लाभ यह है कि इसमें ट्यूमर ऊतकों की संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण जांच की आवश्यकता नहीं होती है, इसका उपयोग सीधे रक्त परीक्षण के लिए किया जाता है, और सामान्य ऊतकों, सौम्य रोगों और क्लोनल हेमटोपोइजिस से उत्पन्न होने वाले दैहिक उत्परिवर्तनों का पता लगाने के कारण गलत-सकारात्मक परिणामों से बचा जाता है।
यह अध्ययन और अन्य संबंधित अध्ययन पुष्टि करते हैं कि सीटीडीएनए-आधारित एमआरडी परीक्षण चरण I-III कोलोरेक्टल कैंसर की पुनरावृत्ति के लिए सबसे महत्वपूर्ण स्वतंत्र जोखिम कारक है और इसका उपयोग उपचार संबंधी निर्णयों को निर्देशित करने में मदद के लिए किया जा सकता है, जिसमें सहायक चिकित्सा के "वृद्धि" और "डाउनग्रेडिंग" शामिल हैं। एमआरडी चरण I-III कोलोरेक्टल कैंसर के लिए सर्जरी के बाद पुनरावृत्ति के लिए सबसे महत्वपूर्ण स्वतंत्र जोखिम कारक है।
एमआरडी का क्षेत्र एपिजेनेटिक्स (डीएनए मिथाइलेशन और फ्रैगमेंटोमिक्स) और जीनोमिक्स (अल्ट्रा-डीप टार्गेटेड सीक्वेंसिंग या संपूर्ण जीनोम सीक्वेंसिंग) पर आधारित कई नवीन, अत्यधिक संवेदनशील और विशिष्ट परीक्षणों के साथ तेजी से विकसित हो रहा है। हमें उम्मीद है कि ColonAiQ® बड़े पैमाने पर नैदानिक ​​​​अध्ययन आयोजित करना जारी रखेगा और एमआरडी परीक्षण का एक नया संकेतक बन सकता है जो पहुंच, उच्च प्रदर्शन और सामर्थ्य को जोड़ता है और नियमित नैदानिक ​​​​अभ्यास में व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है।
संदर्भ
[1] मो एस, ये एल, वांग डी, हान एल, झोउ एस, वांग एच, दाई डब्ल्यू, वांग वाई, लुओ डब्ल्यू, वांग आर, जू वाई, कै एस, लियू आर, वांग जेड, कै जी। परिसंचारी ट्यूमर डीएनए मिथाइलेशन के माध्यम से चरण I से III कोलोरेक्टल कैंसर के लिए आणविक अवशिष्ट रोग और जोखिम स्तरीकरण का प्रारंभिक पता लगाना। JAMA ऑन्कोल। 2023 अप्रैल 20।
[2] “चीनी आबादी में कोलोरेक्टल कैंसर रोग का बोझ: क्या यह हाल के वर्षों में बदल गया है?, चीनी जर्नल ऑफ एपिडेमियोलॉजी, खंड 41, संख्या 10, अक्टूबर 2020।
[3] तराज़ोना एन, गिमेनो-वैलिएंटे एफ, गैम्बार्डेला वी, एट अल. स्थानीयकृत कोलन कैंसर में न्यूनतम अवशिष्ट बीमारी को ट्रैक करने के लिए परिसंचारी-ट्यूमर डीएनए की लक्षित अगली पीढ़ी की अनुक्रमण। एन ऑन्कोल। 1 नवंबर, 2019;30(11):1804-1812।
[4] ताएब जे, आंद्रे टी, औक्लिन ई. गैर-मेटास्टेटिक कोलन कैंसर के लिए सहायक चिकित्सा को परिष्कृत करना, नए मानक और दृष्टिकोण। कैंसर ट्रीट रेव. 2019;75:1-11.