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

हाल ही में, JAMA ऑन्कोलॉजी (IF 33.012) ने कुनयुआन बायोलॉजी के सहयोग से फुडन विश्वविद्यालय के कैंसर अस्पताल के प्रोफ़ेसर कै गुओ-रिंग और शंघाई जियाओ टोंग यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ़ मेडिसिन के रेन्जी अस्पताल के प्रोफ़ेसर 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 बहुकेंद्रीय अध्ययन है, जो मौजूदा एमआरडी पहचान तकनीक विधियों की तुलना में अधिक लागत प्रभावी तकनीकी मार्ग और समाधान प्रदान करता है इस अध्ययन को पत्रिका और उसके संपादकों ने भी खूब सराहा और इस अंक में इसे एक प्रमुख अनुशंसा पत्र के रूप में सूचीबद्ध किया गया। स्पेन के प्रोफ़ेसर जुआन रुइज़-बानोब्रे और संयुक्त राज्य अमेरिका के प्रोफ़ेसर अजय गोयल को इसकी समीक्षा के लिए आमंत्रित किया गया। इस अध्ययन को संयुक्त राज्य अमेरिका के एक प्रमुख बायोमेडिकल मीडिया, जीनोमवेब ने भी प्रकाशित किया।

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 पांचवा 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 देर के चरणों में हैं, और उनमें से 44% में यकृत और फेफड़े में एक साथ या विषमकालिक दूरस्थ मेटास्टेसिस हैं राष्ट्रीय कैंसर केंद्र 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% तक हो सकता है। कैंसर रोगी इस बीमारी से पीड़ित होने के साथ-साथ भारी आर्थिक दबाव में भी हैं [2]।
कोलोरेक्टल कैंसर के नब्बे प्रतिशत घावों को शल्य चिकित्सा द्वारा हटाया जा सकता है, और ट्यूमर का जितनी जल्दी पता चलता है, कट्टरपंथी शल्य चिकित्सा के बाद पाँच साल की जीवित रहने की दर उतनी ही अधिक होती है, लेकिन कट्टरपंथी शल्य चिकित्सा के बाद कुल पुनरावृत्ति दर अभी भी लगभग 30% है। चीनी आबादी में कोलोरेक्टल कैंसर की पाँच 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 (एमआरडी) कट्टरपंथी उपचार के बाद ट्यूमर की पुनरावृत्ति का एक प्रमुख कारण है। हाल के वर्षों में, ठोस ट्यूमर के लिए एमआरडी का पता लगाने की तकनीक में तेज़ी से प्रगति हुई है, और कई महत्वपूर्ण अवलोकनात्मक और हस्तक्षेपात्मक अध्ययनों ने पुष्टि की है कि ऑपरेशन के बाद एमआरडी की स्थिति कोलोरेक्टल कैंसर की पुनरावृत्ति के जोखिम का संकेत दे सकती है। सीटीडीएनए परीक्षण के गैर-आक्रामक, सरल, तीव्र, उच्च नमूना पहुँच और ट्यूमर की विविधता पर काबू पाने के लाभ हैं।
कोलन कैंसर के लिए अमेरिकी एनसीसीएन दिशानिर्देश और कोलोरेक्टल कैंसर के लिए चीनी सीएससीओ दिशानिर्देश, दोनों में कहा गया है कि कोलन कैंसर में शल्यक्रिया के बाद पुनरावृत्ति के जोखिम का निर्धारण और सहायक कीमोथेरेपी के चयन के लिए, सीटीडीएनए परीक्षण रोगसूचक और पूर्वानुमानित जानकारी प्रदान कर सकता है जिससे चरण II या III कोलन कैंसर के रोगियों के लिए सहायक उपचार संबंधी निर्णय लेने में सहायता मिलती है। हालाँकि, अधिकांश मौजूदा अध्ययन उच्च-थ्रूपुट अनुक्रमण तकनीक (एनजीएस) पर आधारित सीटीडीएनए उत्परिवर्तनों पर केंद्रित हैं, जिसकी प्रक्रिया जटिल है, इसमें लंबा समय लगता है, और लागत अधिक होती है [3], साथ ही सामान्यीकरण की थोड़ी कमी है और कैंसर रोगियों में इसका प्रचलन कम है।
स्टेज III कोलोरेक्टल कैंसर के रोगियों के मामले में, एनजीएस-आधारित सीटीडीएनए डायनेमिक मॉनिटरिंग की एक बार की जाँच की लागत $10,000 तक होती है और इसके लिए दो हफ़्ते तक प्रतीक्षा करनी पड़ती है। इस अध्ययन में बहु-जीन मिथाइलेशन परीक्षण, ColonAiQ®, के साथ, रोगी डायनेमिक सीटीडीएनए मॉनिटरिंग की लागत के दसवें हिस्से पर प्राप्त कर सकते हैं और केवल दो दिनों में 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 वैज्ञानिक और व्यावहारिक महत्व है। बड़े पैमाने पर किए गए संभावित नैदानिक ​​अध्ययनों के माध्यम से, यह पुष्टि हुई है कि पीसीआर-आधारित रक्त सीटीडीएनए मल्टीजीन मिथाइलेशन तकनीक का उपयोग कोलोरेक्टल कैंसर की पुनरावृत्ति की भविष्यवाणी और पुनरावृत्ति की निगरानी के लिए संवेदनशीलता, समयबद्धता और लागत-प्रभावशीलता दोनों के साथ किया जा सकता है, जिससे सटीक चिकित्सा अधिक कैंसर रोगियों को लाभ पहुँचाने में सक्षम हो सकती है। यह अध्ययन KUNY द्वारा विकसित कोलोरेक्टल कैंसर के लिए एक मल्टी-जीन मिथाइलेशन परीक्षण, ColonAiQ® पर आधारित है, जिसके प्रारंभिक जाँच और निदान में नैदानिक ​​अनुप्रयोग मूल्य की पुष्टि एक केंद्रीय नैदानिक ​​अध्ययन द्वारा की गई है।
गैस्ट्रोएंटरोलॉजी (IF33.88), 2021 में गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल रोगों के क्षेत्र में शीर्ष अंतरराष्ट्रीय पत्रिका, 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, जिसने कोलोरेक्टल कैंसर की प्रारंभिक जांच और प्रारंभिक निदान में ColonAiQ® ChangAiQ® के उत्कृष्ट प्रदर्शन की पुष्टि की, और शुरू में कोलोरेक्टल कैंसर के पूर्वानुमान की निगरानी में संभावित अनुप्रयोग की भी खोज की।

जोखिम स्तरीकरण में सीटीडीएनए मेथिलिकरण के नैदानिक ​​अनुप्रयोग को और अधिक मान्य करने के लिए, उपचार संबंधी निर्णय लेने और चरण I-III कोलोरेक्टल कैंसर में प्रारंभिक पुनरावृत्ति की निगरानी के लिए, अनुसंधान दल ने चरण I-III कोलोरेक्टल कैंसर के 299 रोगियों को शामिल किया, जिनकी कट्टरपंथी सर्जरी हुई थी और सर्जरी से एक सप्ताह पहले, सर्जरी के एक महीने बाद और गतिशील रक्त सीटीडीएनए परीक्षण के लिए पश्चात की सहायक चिकित्सा में प्रत्येक अनुवर्ती बिंदु (तीन महीने के अंतराल) पर रक्त के नमूने एकत्र किए गए थे।
सबसे पहले, यह पाया गया कि सीटीडीएनए परीक्षण से कोलोरेक्टल कैंसर के रोगियों में पुनरावृत्ति के जोखिम का अनुमान लगाया जा सकता है, सर्जरी से पहले और सर्जरी के बाद दोनों में। प्रीऑपरेटिव सीटीडीएनए पॉजिटिव रोगियों में प्रीऑपरेटिव सीटीडीएनए-नेगेटिव रोगियों की तुलना में पोस्टऑपरेटिव पुनरावृत्ति की संभावना अधिक थी (22.0% > 4.7%)। प्रारंभिक पोस्टऑपरेटिव सीटीडीएनए परीक्षण ने अभी भी पुनरावृत्ति के जोखिम की भविष्यवाणी की: मूल उच्छेदन के एक महीने बाद, सीटीडीएनए पॉजिटिव रोगियों में नेगेटिव रोगियों की तुलना में पुनरावृत्ति की संभावना 17.5 गुना अधिक थी; टीम ने यह भी पाया कि संयुक्त सीटीडीएनए और सीईए परीक्षण ने पुनरावृत्ति का पता लगाने में प्रदर्शन में थोड़ा सुधार किया (एयूसी=0.849),
जोखिम कारकों के साथ संयुक्त नैदानिक ​​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 मौजूद हैं। इसके आधार पर, टीम ने नैदानिक ​​पुनरावृत्ति जोखिम मूल्यांकन (उच्च जोखिम (टी4/एन2) और कम जोखिम (टी1-3एन1)) और सहायक उपचार अवधि (3/6 महीने) के आधार पर चरण III कोलोरेक्टल कैंसर के रोगियों को 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 प्राप्त हुई; सीटीडीएनए पॉजिटिव रोगियों के कम जोखिम वाले उपसमूह में, जबकि सीटीडीएनए-नकारात्मक रोगियों में सीटीडीएनए-पॉजिटिव रोगियों की तुलना में काफी बेहतर रोग का निदान था और एक लंबी पश्चात की शल्य चिकित्सा 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; 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 सीटीडीएनए परीक्षण के आगे के परिणामों से पता चला कि निश्चित उपचार (मूलभूत सर्जरी + सहायक चिकित्सा के बाद) के बाद रोग पुनरावृत्ति निगरानी चरण के दौरान नकारात्मक सीटीडीएनए वाले रोगियों की तुलना में सकारात्मक गतिशील सीटीडीएनए परीक्षण वाले रोगियों में पुनरावृत्ति का जोखिम काफी अधिक था (चित्र 3एसीडी), और सीटीडीएनए इमेजिंग (चित्र 3बी) 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 की 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 स्क्रीनिंग 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 इस बात की 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 होल जीनोम सीक्वेंसिंग) पर आधारित कई नवीन, अत्यधिक संवेदनशील और विशिष्ट परीक्षणों के साथ तेज़ी से विकसित हो रहा है। हमें उम्मीद है कि ColonAiQ® बड़े पैमाने पर नैदानिक ​​अध्ययनों का आयोजन जारी रखेगा और एमआरडी परीक्षण का एक नया संकेतक बन सकता है जो सुलभता, उच्च प्रदर्शन और सामर्थ्य का संयोजन करता 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 शीघ्र पता लगाना। जेएएमए 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 रोग का पता लगाने 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.