Оценка конкордантности мутационного статуса опухолевого материала и циркулирующей в крови опухолевой ДНК при колоректальном раке

Введение. для улучшения результатов лечения пациентов с колоректальным раком (кРР) необходимо изучение маркеров прогрессирования после радикального лечения и в процессе химиотерапии. В данном контексте представляет интерес изучение циркулирующей в крови опухолевой дНк (цодНк).
Цель исследования – оценить чувствительность разработанной тест-системы по выявлению цодНк и конкордантность выявленных изменений генетическим альтерациям в первичной опухоли у больных кРР.
Материалы и методы. В исследование включались пациенты с морфологически верифицированным кРР I–Iv стадии, проходившие лечение в Фгбу «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. блохина» минздрава России в период с 2016 по 2021 г. Выделение дНк из блока первичной опухоли осуществлялось при помощи набора QIAamp DnA ffPE Tissue Kit (Qiagen, германия). Перечень мутаций опухоли был определен при помощи полногеномного секвенирования (ngS). с целью обогащения ngS-библиотеки применялась мультиплексная полимеразная цепная реакция. для секвенирования библиотек использовалась платформа miniSeq (Illumina). Определение опухольспецифичных соматических мутаций в цодНк из образцов плазмы крови проводилось с помощью ddPCR (цифровая капельная полимеразная цепная реакция).
Результаты. Чувствительность тест-системы по выявлению генетических нарушений в опухолевом материале составила 97,82 %, в цодНк – 51,20 % для всех стадий заболевания и 64,5 % для метастатического кРР. конкордантность между первичной опухолью и цодНк для всех стадий составила 69,4 % (95 % доверительный интервал (дИ) 62,2–76,0): для I–III стадий – 65,4 % (95 % дИ 57,1–73,1), при отдаленных метастазах – 83,8 % (95 % дИ 69,6–92,9). конкордантность по гену KRAS для всех стадий – 78,3 % (95 % дИ 66,7–87,3), для Iv стадии – 90,9 % (95 % дИ 64,7–99,0). конкордантность по гену BRAF составила 70 % (95 % дИ 39,4–90,7), для Iv стадии – 75,0 % (95 % дИ 28,4–97,2). показатель совпадений возрастал для всех генов по мере увеличения критерия T, был наибольшим для категории nx.
Выводы. В работе показана высокая чувствительность тест-системы по выявлению генетических альтераций в опухолевом материале и плазме крови. конкордантность цодНк и тканей первичной опухоли также оказалась удовлетворительной, особенно в отношении статуса генов KRAS и BRAF при метастатическом заболевании, что позволяет рассматривать ее в качестве альтернативы классическому определению мутаций в генах в опухолевом материале.

1. Sung H., Ferlay J., Siegel R.L., Ferlay J. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries. Cancer J Clin 2021;71(3):209–24. DOI: 10.3322/caac.21660.

2. Auclin E., Zaanan A., Vernerey D. et al. Subgroups and prognostication in stage III colon cancer: future perspectives for adjuvant therapy. Ann Oncol 2017;28(5):958–68. DOI: 10.1093/annonc/mdx030.

3. André T., de Gramont A., Vernerey D. et al. Adjuvant Fluorouracil, Leucovorin, and Oxaliplatin in Stage II to III Colon Cancer: Updated 10-year survival and outcomes according to BRAF mutation and mismatch repair status of the MOSAIC study. J Clin Oncol 2015;33(35):4176–87. DOI: 10.1200/JCO.2015.63.42384.

4. Hu Z., Chen H., Long Y. et al. The main sources of circulating cell-free DNA: apoptosis, necrosis and active secretion. Crit Rev Oncol Hematol 2021;157:103166. DOI: 10.1016/j.critrevonc.2020.103166.

5. Bettegowda C., Sausen M., Leary R.J. et al. Detection of circulating tumor DNA in early- and late-stage human malignancies. Sci Transl Med 2014;6(224). DOI: 10.1126/scitranslmed.3007094.

6. Sefrioui D., Vasseur N., Sesboüé R. et al. Plasma cell-free DNA and fraction of circulating KRAS mutations as prognostic in patients with metastatic colorectal cancer. J Clin Oncol 2014;32(3 Suppl):490. DOI: 10.1200/jco.2014.32.3_suppl.490.

7. Thierry A.R., Mouliere F., El Messaoudi S. et al. Clinical validation of the detection of KRAS and BRAF mutations from circulating tumor DNA. Nat Med 2014;20(4):430–5. DOI: 10.1038/nm.3511.

8. Tie J., Kinde I., Wang Y. et al. Circulating tumor DNA as an early marker of therapeutic response in patients with metastatic colorectal cancer. Ann Oncol 2015;26(8):1715–22. DOI: 10.1093/annonc/mdv177

9. Spindler K.L.G., Pallisgaard N., Andersen R.F. et al. Circulating free DNA as biomarker and source for mutation detection in metastatic colorectal cancer. PLoS One 2015;10(4):e0108247. DOI: 10.1371/journal.pone.0108247.

10. Liu F., Li C., Zhao J. et al. 2185 Detection of KRAS mutations in plasma from patients with metastatic colorectal cancer by the next-generation sequencing. Eur J Cancer 2015;51:S395. DOI: 10.1016/S0959-8049(16)31105-4.

11. Kidess-Sigal E., Liu H.E., Triboulet M.M. et al. Enumeration and targeted analysis of KRAS , BRAF and PIK3CA mutations in CTCs captured by a label-free platform: Comparison to ctDNA and tissue in metastatic colorectal cancer. Oncotarget 2016;7(51):85349–64. DOI: 10.18632/oncotarget.13350.

12. Thierry A.R., El Messaoudi S., Mollevi C. et al. Clinical utility of circulating DNA analysis for rapid detection of actionable mutations to select metastatic colorectal patients for anti-EGFR treatment. Ann Oncol 2017;28(9):2149–59. DOI: 10.1093/annonc/mdx330.

13. Vidal J., Muinelo L., Dalmases A. et al. Plasma ctDNA RAS mutation analysis for the diagnosis and treatment monitoring of metastatic colorectal cancer patients. Ann Oncol 2017;28(6):1325–32. DOI: 10.1093/annonc/mdx125.

14. Grasselli J., Elez E., Caratù G. et al. Concordance of blood- and tumor-based detection of RAS mutations to guide antiEGFR therapy in metastatic colorectal cancer. Ann Oncol 2017;28(6):1294–301. DOI: 10.1093/annonc/mdx112.

15. Bachet J.B., Bouché O., Taieb J. et al. RAS mutation analysis in circulating tumor DNA from patients with metastatic colorectal cancer: the AGEO RASANC prospective multicenter study. Ann Oncol 2018;29(5):1211–9. DOI: 10.1093/annonc/mdy061.

16. Yao J., Zang W., Ge Y. et al. RAS/BRAF circulating tumor DNA mutations as a predictor of response to first-line chemotherapy in metastatic colorectal cancer patients. Cancer J Gastroenterol Hepatol 2018;2018:1–10. DOI: 10.1155/2018/4248971.

17. Mardinian K., Okamura R., Kato S., Kurzrock R. Temporal and spatial effects and survival outcomes associated with concordance between tissue and blood KRAS alterations in the pan‐cancer setting. Int J Cancer 2020;146(2):566–76. DOI: 10.1002/ijc.32510.

18. Van’t Erve I., Greuter M.J.E., Bolhuis K. et al. Diagnostic strategies toward clinical implementation of liquid biopsy RAS/BRAF circulating tumor DNA analyses in patients with metastatic colorectal cancer. J Mol Diagn 2020;22(12):1430–7. DOI: 10.1016/j.jmoldx.2020.09.002.

19. Gupta R., Othman T., Chen C. et al. Guardant360 circulating tumor DNA assay is concordant with FoundationOne next-generation sequencing in detecting actionable driver mutations in anti-EGFR Naive metastatic colorectal cancer. Oncologist 2020;25(3):235–43. DOI: 10.1634/theoncologist.2019-0441.

20. Lastraioli E., Antonuzzo L., Fantechi B. et al. KRAS and NRAS mutation detection in circulating DNA from patients with metastatic colorectal cancer using BEAMing assay: Concordance with standard biopsy and clinical evaluation. Oncol Lett 2020;21(1):15. DOI: 10.3892/ol.2020.12276.

21. Kagawa Y., Elez E., García-Foncillas J. et al. Combined analysis of concordance between liquid and tumor tissue biopsies for RAS mutations in colorectal cancer with a single metastasis site: The METABEAM study. Clin Cancer Res 2021;27(9):2515–22. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-20-3677.

22. Dumbrava E.E., Call S.G., Huang H.J. et al. PIK3CA mutations in plasma circulating tumor DNA predict survival and treatment outcomes in patients with advanced cancers. ESMO Open 2021;6(5):100230. DOI: 10.1016/j.esmoop.2021.100230.

23. COSMIC, the Catalogue of Somatic Mutations In Cancer, is the world’s largest and most comprehensive resource for exploring the impact of somatic mutations in human cancer. Available at: https://cancer.sanger.ac.uk/cosmic.