Detektion somatischer Mutation in zirkulierender Tumor DNA bei Patienten mit Bronchialkarzinom im operablen Stadium
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Lungenkarzinom gehört weltweit zu den tödlichsten Krebserkrankungen. Mehr als Zwei Drittel der Patient*innen mit Erstdiagnose Lungenkarzinom sind nicht mehr operabel. Operable Patient*innen weisen nach kurativer Therapie mit chirurgischer Resektion eine Rezidivrate innerhalb von zwei Jahren postoperativ von knapp 20% auf. Nach Erstdiagnose erfolgt ein Staging mit Hilfe einer PET-Computertomografie des Thorax und Abdomen sowie eine kraniale Magnetresonanztomografie (MRT). Liquid Biopsy (Flüssigbiopsien) werden nicht routinemäßig aus dem Blut bei operablen Patient*innen gewonnen, vergleichsweise zu Patient*innen mit einem fortgeschrittenen metastasiertem Karzinom (Stadium IV nach UICC). Bei Nachweis molekulargenetischer Veränderungen im Tumor und auch im Blut kann das Tumorwachstum im Rahmen einer zielgerichteten Krebstherapie mit Hilfe von Liquid biopsy beobachtet werden. Inwiefern eine Liquid biopsy bei operablen Patient*innen zur Risikostratifizierung für ein postoperatives Rezidiv anzuwenden sind, bleibt noch zu klären. Nach chirurgischer Resektion kann der Tumor mit Hilfe von Tiefensequenzierung auf genetische Veränderungen untersucht werden. In dieser prospektiven Studie werden Blutproben zum Zeitpunkt der Operation gesammelt und nach genetischer Aufarbeitung des Tumorgewebes auf genetische Veränderungen untersucht. Es gibt zwei Methoden: die digitale droplet PCR, welche bisher gezielt eine Genmutation personalisiert auf den Tumor untersucht und die Tiefensequenzierung (Next-generation sequencing NGS), die mittlerweile mehr als 100 Gene mit hoher Sensitivität ermitteln kann. Aufgrund des technischen Fortschritts und aufwändigen Präparation der limitierten Blutproben wurden A) die genetischen Veränderungen im Blut mit denen in der Tumorprobe in einer Subgruppe von 9 Patient*innen mittels Tiefensequenzierung zur Validierung untersucht. Dazu wurde ein 100-Gen-Panel auf Basis der Genomdatenbaken für Lungenkarzinom entwickelt. 87% (48/55 Mutationen) der Mutationen, die im Plasma detektiert wurden, stimmen mit den Mutationen im Tumorgewebe überein. Im nächsten Schritt B) wurden weitere 74 Blutproben von Patient*innen mit Lungenkarzinom im operablen Stadium auf genetische Variationen mittels des 100-Gen-Panel Tiefensequenzierung untersucht. Verglichen wurde die genomische DNA mit zellfreier DNA im selben Patienten. Insgesamt wurden von 83 Patient*innen in 63 Fällen (76%) zirkulierende tumor DNA (ctDNA) detektiert. Zur prognostischen Abschätzung C) wurde der positive Nachweis von genetischen Veränderungen im Blut mit der postoperativen Rezidivrate innerhalb von 24 Monaten korreliert. Von den 83 untersuchten Patient*innen wurden 56 Patient*innen nachverfolgt. Ein signifikanter Unterschied zwischen der Gruppe der Patient*innen mit positiver ctDNA (n=41) und negativer ctDNA (n=15) in Bezug auf postoperative Rezidivrate wurde nicht festgestellt. Das Tumorgewebe ist heterogen, was sich ebenfalls in der zirkulierenden tumor DNA widerspiegelt. Ein personalisiertes Monitoring in der Nachsorge zusätzlich zum bildmorphologischen Follow-up sollte in der Praxis diskutiert werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Detection of circulating tumor DNA by digital droplet PCR in resectable lung cancer as a predictive tool for recurrence. Lung Cancer, 151, 91-96.
Gassa, Asmae; Fassunke, Jana; Schueten, Sarah; Kuhlmann, Luca; Scherer, Marie; Qien, Jie; Zhao, Yue; Michel, Max; Loeser, Heike; Wolf, Juergen; Buettner, Reinhard; Doerr, Fabian; Heldwein, Matthias; Hagmeyer, Lars; Frank, Konrad; Merkelbach-Bruse, Sabine; Quaas, Alexander; Bruns, Christiane; Hekmat, Khosro ... & Alakus, Hakan
