Шингэн биопси нь хорт хавдарыг оношлоход цус биш хавдрын эдийг ашигладаг
Ерөнхийдөө хавдар нь эдийн биопсийн тусламжтайгаар хийгддэг. Жижиг түүвэр нь хавдар, генотип, эсвэл генетикийн хувиргалтанд шинжилгээ хийдэг. Энэ аргыг ашиглахад бэрхшээлтэй байгаа нь биопсийн хавдар нь бэрхшээлтэй байдаг. Цаашилбал, хавдрын биопси нь зөвхөн хавдрын хормын зураг юм.
2015 онд Discovery Medicine- д бичиж, Лабаха ба хамтран зохиолчид уламжлалт хавдрын биопсигийн талаар дараах мэдээллийг өгч байна:
Мэдээж хэрэг хавдрын хувьсал өөрчлөлтийг дараалсан биопсийн тусламжтайгаар хянах боломжгүй байдаг. Мөн биопси нь зөвхөн хавдрын ганц цэгийг тольдох ба том хавдар дахь сомогийн мутацийн бүх спектрийг төлөөлөх боломжгүй юм. Өөр нэг сонголт нь нэг хавдрыг олон тооны биопси авах явдал юм. Гэхдээ энэ сонголт нь бодитой, үнэн зөв биш юм шиг байна.
Шингэн биопси нь хавсарсан ДНХ (ctDNA) ба хорт хавдартай өвчтөнөөс авсан цусны дээжинд хавдрын бусад хавсарсан бүтээгдэхүүнийг хэмждэг. Энэхүү шинэ оношлогооны арга нь хурдан, бусдаас ялгарах, зардал багатай байхыг амлаж байна.
Шингэн биопсийн түүх
1948 онд Мандел ба Метаис нар Францын судлаачдын нэг нь эрүүл хүмүүсийн цусанд ctDNA илрүүлсэн. Энэ нээлт нь цаг хугацаа өнгөрөхөөс өмнө байсан бөгөөд хэдэн арван жилийн дараа ctDNA цааш нь судалсан юм.
1977 онд Леон болон түүний хамтрагчид эхлээд хорт хавдартай өвчтөнүүдийн цусан дахь ctDNA-ийн хэмжээг нэмэгдүүлжээ.
1989 он гэхэд Stroun болон түүний хамтрагчид цусан дахь neoplastic (өөрөөр хэлбэл, хорт хавдрын) шинж тэмдгийг тодорхойлжээ. Эдгээр нээлтүүдийн дараа хэд хэдэн бүлгүүд хавдрын дарангуйлагчид, онкоген, микрателлелт тогтворгүй байдал, ДНХ-ийн метилиаст тодорхой мутацийг тогтоожээ.
Хэдийгээр бид цусан дахь цусны эргэлтэнд байгаа хавдрын эсээс гаралтай ctDNA-гээс гаралтай болохыг тогтоов, энэ ДНХ-ийн гарал үүсэл, хэмжээ, хувилбарын механизм тодорхой бус байгаа нь судалгааны үр дүнг зөрчсөн үр дүн юм. Зарим судалгаагаар хорт хавдар илүү хорт хавдрын эсүүд илэрч, ctDNA илүү их хэмжээгээр агуулдаг гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч зарим судалгаагаар бүх эс ctDNA-г суллаж байна. Гэсэн хэдий ч хорт хавдартай хавдар нь ctDNA-ийн цусны эргэлтийг нэмэгдүүлж, ctDNA нь хорт хавдрын биомаркер болдог.
Цус задалдаг, цус багаддаг тул ctDNA нь тусгаарлах, шинжлэхэд хүндрэлтэй байдаг. Сийвэнгийн ба сийвэнгийн сорьцын хооронд ctDNA концентрацийн ялгаа байдаг. Цусан дахь сийвэн нь ctDNA-ийн илүү сайн эх сурвалж юм. Umetani болон түүний хамтрагчдын судалгаагаар ctDNA концентраци нь сийвэнгийнхтэй харьцуулахад сийвэнгийнхтэй харьцуулахад сийвэнгийнхтэй харьцуулахад доогуур байх нь сийвэнгийн бэлдмэлийг боловсруулах явцад цусан дахь уураг устаж болзошгүй тул цусан дахь ДНХ-ийг алдах магадлалтай юм.
Heitzer болон хамтран ажиллагсдын үзэж байгаагаар ctDNA-ийн оношлогооны чадварыг сайжруулахын тулд шийдэх шаардлагатай зарим асуудлууд энд байна.
Нэгдүгээрт, урьдчилсан шинжилгээний процедурыг стандартчилах хэрэгтэй. Өндөр чанартай ДНХ-ийг хангалттай хэмжээгээр ялган авах тусгаарлах аргыг сонгох нь маш чухал бөгөөд цусны дээж авах, боловсруулалт хийх аналитик хүчин зүйлс нь ДНХ-ийн гарцанд хүчтэй нөлөөлдөг болохыг харуулсан. Хоёрдугаарт, хамгийн чухал асуудлын нэг бол тоон тооцооллын аргыг уялдуулахгүй байх явдал юм. Тооцооны ялгаатай аргууд, ... өөр өөр үр дүн гаргаж ирдэг учир эдгээр хэмжигдэхүүнүүд нь нийт буюу цорын ганц олшрох чадвартай ДНХ-ийг сонгож болно. Гуравдугаарт, ctDNA хувилбарын гарал үүсэл, дэлгэрэнгүй механизмын талаарх бага мэдэгдэж, ихэнх судалгаанд ctDNA-ийг гаргахад хувь нэмрээ оруулж болох үйл явдлуудыг хөнддөг.
Зорилтот бус ба ялгагдахгүй аргууд
Одоогийн байдлаар ctDNA-д цусны сийвэн дээр (эсвэл ийлдэс) шинжилгээ хийхэд хоёр үндсэн аргыг хэрэглэж байна. Эхний арга нь зорилтот бүлгийн өвөрмөц генетикийн өөрчлөлтийг хавдрын илрэл гэж үзэх болно. Хоёр дахь арга нь зорилтот бус бөгөөд ctDNA нь хорт хавдрын тусгалыг харуулсан геномын өргөн хүрээтэй дүн шинжилгээ юм. Өөрөөр хэлбэл, exome дараалал нь илүү үр ашигтай, зорилтот аргыг хэрэглэсэн. Урвалт бол уургийг бий болгоход зориулж бичсэн ДНХ-ийн хэсэг юм.
Зорилтот хандлагатай бол ийлдсэнд генийн мутаци нь жижиг хэмжээний мутацийн мутацид шинжлэгддэг.
Жолоочийн мутац нь хорт хавдрын эсийг дэмжих, эсвэл "жолоодох" геномын мутацид хамаардаг. Эдгээр мутаци нь KRAS эсвэл EGFR агуулдаг.
Сүүлийн жилүүдэд технологийн дэвшлээс болж бага хэмжээний ctDNA-ийн геномыг шинжлэхэд чиглэсэн арга барилыг ашиглах боломжтой болсон. Эдгээр технологиуд нь ARMS (галд тэсвэртэй мутацийн системийг олшруулдаг); тоон PCR (dPCR); бөмбөлгүүдийг, эмульс, олшруулалт, соронзон орон (BEAMing); ба гүнзгий дараалал (CAPP-Seq).
Хэдийгээр зорилтот аргыг оновчтой болгох технологид дэвшил гарсан ч зорилтот арга нь зөвхөн мутаци (цөөн тооны) мутаци, хавдрын дарангуйлагч ген зэрэг олон төрлийн жолоодлогын мутацийг илрүүлдэг.
Шинжилгээний үр дүн нь урвуу генетикийн өөрчлөлтөд тулгуурладаггүй тул шингэний биопсид тооцогддоггүй эмчилгээний арга нь бүх өвчтөнд хэрэглэж болно. Дахин давтагдах генетикийн өөрчлөлт нь бүх хорт хавдарыг хамардаггүй бөгөөд хорт хавдрын тодорхой шинж тэмдэг биш юм. Гэсэн хэдий ч энэ аргын аналитик мэдрэх чадваргүй бөгөөд хавдрын геномын цогц шинжилгээг одоогоор хийх боломжгүй байна.
Тэмдэглэлээс харахад бүх геномын дарааллын үнийг нэлээд бууруулсан байна. 2006 онд бүх геномын дарааллын үнэ ойролцоогоор 300,000 доллар (USD) байв. 2017 он гэхэд реагенууд болон дарааллын машинуудын хорогдол зэрэг геном тутмаас ойролцоогоор 1000 ам.
Шингэн биопсийн эмнэлзүйн хэрэглээ
CtDNA-г хэрэглэх анхны хүчин чармайлтууд нь хорт хавдартай өвчтөнүүд болон хоргүй өвчтөнүүдэд эрүүл өвчтөнүүдэд оношлогоо, харьцуулах түвшинг харьцуулсан байв. Эдгээр хүчин чармайлтын үр дүн холилдсон бөгөөд зөвхөн судалгаагаар зөвхөн хорт хавдар, өвчингүй байдал, дахилтын шинж тэмдэг илэрч байна.
CtDNA яагаад хавдрын оношлогоо хийх цаг хугацааг ашигладаг шалтгаан нь хавдараас үүссэн янз бүрийн хэмжээ юм. Бүх хавдар нь "ДНХ" ижил хэмжээгээр урсдаг. Ерөнхийдөө хавьгүй илүү өргөн хүрээтэй, хавдар нь эрт, орон нутгийн, хавдартай харьцуулахад илүү их ДНХ эргэлтэнд ордог. Үүнээс гадна хавдрын янз бүрийн хэлбэрүүд нь янз бүрийн ДНХ-г цуварлалд оруулдаг. Хавдараас гаралтай ДНХ-ийн фрагмент нь судалгаагаар болон хавдрын төрлөөс хамаагүй өөр өөр байдаг бөгөөд 0.01% -аас 93% хүртэл байдаг. Ерөнхийдөө цөөн тооны ctDNA нь хавдараас гаралтай бөгөөд үлдсэн хэсэг нь хэвийн эдээс үүсдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Цусны эргэлтийн ДНХ нь өвчний урьдчилсан тэмдэглэгээг ашигладаг. Цус тогтоогч ДНХ нь цаг хугацааны явцад хорт хавдарын өөрчлөлтийг хянахад хэрэглэгддэг. Жишээлбэл, нэг судалгаагаар өнгөт эстэй өвчтөнд хоёр жилийн хугацаанд амьд үлдэх хувь нь (өнгөт ортоны хорт хавдартай өвчтөний оношлогдсоноос хойш 2-оос доошгүй жил амьд үлдсэн өвчтнүүдийн тоо) болон KRAS халуун цэгийн мутаци нь 100% цусны эргэлтийн Түүнээс гадна, ойрын ирээдүйд цусны эргэлтийг ДНХ нь урьдчилан сэргийлэлт хийхэд ашиглаж болно.
Цусны эргэлтийн ДНХ нь эмчилгээнд хариу үйлдэл үзүүлэхэд хэрэглэгддэг. Цусны эргэлтийн ДНХ нь хавдрын генетик хувиргалтыг илүү сайн харуулдаг учраас энэ ДНХ магадгүй хавдрын үр дүнд оношлогооны ДНХ-ийн оронд ашиглаж болох оношлогооны ДНХ байдаг.
Одоо шингэний биопсийн тухай зарим жишээг авч үзье.
Guardant360
Guardant Health нь хорт хавдартай холбоотой генийн мутаци болон хромосомын нуклеотидын нуклеотидын дарааллыг тогтоохын тулд ДНХ-ийг эргэлтэнд оруулах ДНХ-ийн дараагийн үеийн дарааллыг хэрэглэдэг тестийг боловсруулсан. Guardant Health нь экзотик эмчилгээний шингэний биопсийн хэрэглээний талаар судалгаа хийсэн. Судалгаагаар 50 хавдрын төрөлтэй 15,000 өвчтөнөөс цусны дээжийг хэрэглэсэн.
Ихэнх хэсгийн хувьд биопсийн шинжилгээний үр дүн нь хавдрын биопсийн ажиглалтын генийн өөрчлөлттэй нийцдэг.
NIH:
Guardant360 нь хавдрын биопсийн дээжинд урьд нь тогтоогдсон хавдартай холбоотой EGFR, BRAF, KRAS , PIK3CA зэрэг давтамжуудтай харьцуулахад 94% -иас 99% -тай статистикийн хувьд ижилхэн мутацийг илрүүлсэн.
Үүний зэрэгцээ судлаачдын үзэж байгаагаар судлаачид:
Судалгааны хоёр дахь бүрэлдэхүүн хэсэгт судлаачид ойролцоогоор 400 өвчтөнийг үнэлжээ. Тэдгээрийн дийлэнх нь уушгины эсвэл өнгөт хавдрын хавдартай байсан нь цусны ctDNA болон хавдрын эд эсийн ДНХ-ийн үр дүнтэй байсан бөгөөд геномын өөрчлөлтийг харьцуулсан. Биопсийн шинжилгээний үр дүнтэй харьцуулахад шингэн биопсийн ерөнхий нарийвчлал нь 87% байв. Цус, хавдрын дээжийг бие биенээсээ 6 сарын дотор цуглуулсан үед нарийвчлал 98% хүртэл өссөн.
Цусны эргэлт ДНХ-ийн түвшин бага байсан ч Guardant360 үнэн зөв байв. Цусан дахь хавдрын ДНХ-ийн цусан дахь ДНХ-ийн 0,4 хувийг бүрдүүлдэг.
Ерөнхийдөө, шингэн биопси ашиглан Guardant-ийн судлаачид өвчтөнүүдийн 67% -д эмчилгээ хийлгэх боломжтой хавдрын шинж тэмдгүүдийг илрүүлж чаджээ. Эдгээр өвчтөнүүд нь FDA-баталсан эмчилгээ, шинжилгээний эмчилгээнд хамрагдах боломжтой байсан.
ctDNA болон уушигны хавдар
2016 онд FDA нь уушигны хорт хавдартай өвчтөнүүдийн эргэлтийн ДНК-д EGFR мутацийг илрүүлэхэд ашиглах EGFR мутацийн сорилыг баталсан. Энэ туршилт нь FDA-ийн анхны батлагдсан шингэний биопси байсан ба erlotinib (Tarceva), afatinib (Gilotrif), гефитини (Iressa) зэрэг эмчилгээнд нэр дэвшиж болох өвчтөнүүдийг тодорхойлсон. Эхний шугамын эмчилгээ, osimeritinib (Tagrisso) Хоёр дахь шугамын эмчилгээ. Эдгээр зорилтот эмчилгээ нь EGFR-ийн тодорхой мутац бүхий хорт хавдрын эсүүдийг үүсгэдэг.
Хуурамч сөрөг үр дүн өндөр байгаа учраас FDA нь сөрөг шингэн биопситой өвчтөнд эд биопсийн дээжийг авахыг зөвлөж байна.
ctDNA болон Элэгний хавдар
Өнгөрсөн 20 жилийн хугацаанд элэгний хорт хавдрын улмаас нас барсан хүмүүсийн тоо өссөн байна. Одоогоор элэгний хорт хавдар нь дэлхий дээрх хорт хавдарын үхлийн хоёр дахь шалтгаан болж байна. Элэг, гепатоцелл (HCC), хорт хавдрыг илрүүлэх, шинжлэхэд сайн биомаркер байхгүй. Цусны эргэлтийг ДНХ нь элэгний хорт хавдрын сайн биомаркер байж болох юм.
Лагбаа болон хамтран зохиогчид: Элэгний хорт хавдар оношлоход эргэлдэгч ДНХ ашиглах боломжийн талаарх дараах эшлэлийг авч үзье.
RASSF1A, p15, болон p16-ийн гиперметилаци нь 50 HCC өвчтөнүүдийг хамруулсан эрт оношлогооны аргуудыг санал болгосон. Дөрвөн гаж хувирал бүхий метилзат генүүдийн (APC, GSTP1, RASSF1A, болон SFRP1) гарын үсгийг оношилгооны нарийвчлалыг шалгаж байхад RASSF1A метилжилтыг прогнозлогчийн биомаркер гэж мэдээлсэн. Дараагийн судалгаагаар ctDNA нь гүнзгий дарааллын технологийг ашиглан HCC өвчтөнүүдэд анализ хийсэн. Үүнд: • Цусны шинжилгээний үед HCC-ийн өмнөх түүхгүй HBV трансформаторын хэв гажилтын ДНХ хуулбарыг илрүүлсэн. Энэ дүгнэлт нь ctDNA-ийн хувилбарын дугаарыг үнэлэх үүд хаалгыг нээсэн.
Үг нь
Шингэн биопси нь геномын оношлогооны шинэ арга юм. Өнөө үед эмчилгээний нарийвчилсан молекулын хэлбэрийг санал болгодог тодорхой шингэн биопсууд нь эд эсийн биопсиос авсан генетикийн мэдээллийг эмчлэхэд эмч нарт олгодог. Экосистемийн биопсийн оронд эд эсийн биопси байхгүй үед тодорхой шингэний биопси байдаг.
Шинэлэг биопсийн олон сорилтууд одоогоор үргэлжилж байгаа бөгөөд энэхүү үйл ажиллагааны эмчилгээний хэрэгслийг мах болгоход илүү их судалгаа хийх шаардлагатайг анхаарах нь чухал юм.
Эх сурвалж:
> Хавдрын генийн өөрчлөлтөд зориулсан цусны шинжилгээ Tumor Biopsy-ийн альтернатив амлалтыг амлаж байна. NIH.
> Heitzer E, Ulz P, Geigl JB. Хавдар судлалын шинжилгээгээр хавдрын эсрэг шингэний биопси болох Клиникийн хими. 2015; 61: 112-123. doi: 10.1373 / clinchem.2014.222679
> Лагбааа Ж, Ванянуева. Элэгний хорт хавдрын шингэний биопси. Discovery анагаах ухаан. 2015, 19 (105): 263-73.
> Шингэн биопси: Цусны ДНХ-ийг ашиглан хорт хавдрыг илрүүлэх, хянах, эмчлэх. NIH.
> Umetani N, et al. Сийвэн дэхь ийлдэс дэх чөлөөт эргэлтэд байгаа ДНХ-ийн хэмжээ ихэвчлэн салангид байх үед гадны бохирдлын ДНХ-ийн улмаас бий болдоггүй. Анн NY Acad Sci. 2006; 1075: 299-307.
> Wellstein A. Хавдар эмийн ерөнхий зарчим. In: Brunton LL, Hilal-Dandan R, Knollmann BC. eds. Goodman & Gilman's: Therapeutics эмийн сангийн суурь, 13e Нью Йорк, NY: McGraw-Hill.