دراسة استباقية رائدة: تقنية مثيلة الحمض النووي المنتشر في الدم القائمة على تفاعل البوليميراز المتسلسل تفتح حقبة جديدة لمراقبة الحد الأدنى من المرض المتبقي لسرطان القولون والمستقيم

نشرت مجلة JAMA Oncology (معامل التأثير 33.012) مؤخرًا نتائج بحثية هامة [1] أجراها فريق البروفيسور تساي غو-رينغ من مستشفى السرطان بجامعة فودان والبروفيسور وانغ جينغ من مستشفى رينجي التابع لكلية الطب بجامعة شنغهاي جياو تونغ، بالتعاون مع شركة KUNYUAN BIOLOGY، بعنوان: "الكشف المبكر عن المرض المتبقي الجزيئي وتصنيف المخاطر لسرطان القولون والمستقيم من المرحلة الأولى إلى الثالثة عبر مثيلة الحمض النووي للورم المتداول وتصنيف المخاطر". تُعد هذه الدراسة الأولى من نوعها عالميًا التي تُجرى في مراكز متعددة وتُطبق تقنية مثيلة الحمض النووي للورم المتداول في الدم متعددة الجينات القائمة على تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) للتنبؤ بتكرار سرطان القولون والمستقيم ومراقبته، مما يوفر مسارًا تقنيًا وحلًا أكثر فعالية من حيث التكلفة مقارنةً بتقنيات الكشف الحالية عن المرض المتبقي الجزيئي، ومن المتوقع أن يُحسّن هذا بشكل كبير الاستخدام السريري للتنبؤ بتكرار سرطان القولون والمستقيم ومراقبته، وأن يُحسّن بشكل ملحوظ من فرص بقاء المرضى وجودة حياتهم. حظيت الدراسة بتقييم عالٍ من المجلة ومحرريها، وأُدرجت ضمن التوصيات الرئيسية في هذا العدد، ودُعي البروفيسور خوان رويز-بانيوبر من إسبانيا والبروفيسور أجاي جويل من الولايات المتحدة لمراجعتها. كما نُشرت الدراسة في موقع GenomeWeb، وهو موقع إعلامي رائد في مجال الطب الحيوي في الولايات المتحدة.

يُعد سرطان القولون والمستقيم من الأورام الخبيثة الشائعة في الجهاز الهضمي في الصين. تُشير بيانات الوكالة الدولية لأبحاث السرطان لعام 2020 إلى أن 555,000 حالة جديدة سُجلت في الصين تُمثل حوالي ثلث الحالات في العالم، مما جعله ثاني أكثر أنواع السرطان شيوعًا في الصين. كما سُجلت 286,000 حالة وفاة، أي ما يُعادل ثلث الوفيات في العالم، ليحتل بذلك المرتبة الخامسة بين أسباب الوفاة بالسرطان في الصين. ومن الجدير بالذكر أن نسبة المرضى الذين شُخصت إصابتهم بالسرطان في المراحل الأولى والثانية والثالثة والرابعة (وفقًا لتصنيف TNM) هي 18.6% و42.5% و30.7% و8.2% على التوالي. أكثر من 80% من المرضى في المراحل المتوسطة والمتأخرة، و44% منهم يُعانون من نقائل بعيدة متزامنة أو غير متزامنة إلى الكبد والرئة، مما يُؤثر سلبًا على فترة البقاء على قيد الحياة، ويُهدد صحة السكان، ويُسبب عبئًا اجتماعيًا واقتصاديًا ثقيلًا. بحسب إحصاءات المركز الوطني للسرطان، يبلغ متوسط ​​الزيادة السنوية في تكلفة علاج سرطان القولون والمستقيم في الصين ما بين 6.9% و9.2%، وقد تصل نفقات الرعاية الصحية الشخصية للمرضى خلال السنة الأولى من التشخيص إلى 60% من دخل الأسرة. يعاني مرضى السرطان من المرض، كما يواجهون ضغوطًا اقتصادية هائلة [2].
يمكن استئصال 90% من آفات سرطان القولون والمستقيم جراحيًا، وكلما تم اكتشاف الورم مبكرًا، ارتفع معدل البقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات بعد الاستئصال الجراحي الجذري، إلا أن معدل النكس الإجمالي بعد الاستئصال الجذري لا يزال حوالي 30%. وتبلغ معدلات البقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات لسرطان القولون والمستقيم في الصين 90.1%، و72.6%، و53.8%، و10.4% للمراحل الأولى والثانية والثالثة والرابعة على التوالي.
يُعدّ الحد الأدنى من المرض المتبقي (MRD) سببًا رئيسيًا لعودة الورم بعد العلاج الجذري. في السنوات الأخيرة، شهدت تقنية الكشف عن MRD للأورام الصلبة تطورًا سريعًا، وقد أكدت العديد من الدراسات الرصدية والتدخلية واسعة النطاق أن حالة MRD بعد الجراحة تُشير إلى خطر عودة سرطان القولون والمستقيم بعد الجراحة. يتميز اختبار الحمض النووي الورمي المتداول (ctDNA) بكونه غير جراحي، وبسيط، وسريع، مع سهولة الوصول إلى العينات، والتغلب على عدم تجانس الورم.
تُشير كلٌّ من إرشادات الشبكة الوطنية الشاملة للسرطان في الولايات المتحدة (NCCN) لسرطان القولون، وإرشادات الجمعية الصينية لعلم الأورام السريري (CSCO) لسرطان القولون والمستقيم، إلى أنَّ اختبار الحمض النووي المنتشر في الدم (ctDNA) يُمكن أن يُوفِّر معلوماتٍ تشخيصية وتنبؤية تُساعد في اتخاذ قرارات العلاج المساعد لمرضى سرطان القولون في المرحلتين الثانية والثالثة، وذلك لتحديد خطر عودة المرض بعد الجراحة واختيار العلاج الكيميائي المُساعد. مع ذلك، تُركِّز مُعظم الدراسات الحالية على طفرات الحمض النووي المنتشر في الدم (ctDNA) باستخدام تقنية التسلسل عالي الإنتاجية (NGS)، وهي تقنيةٌ مُعقَّدة، وتستغرق وقتًا طويلاً، وتتطلَّب تكلفةً عالية [3]، مع محدوديةٍ طفيفة في إمكانية تعميم نتائجها، وانخفاض معدل انتشارها بين مرضى السرطان.
في حالة مرضى سرطان القولون والمستقيم في المرحلة الثالثة، تصل تكلفة المراقبة الديناميكية للحمض النووي المنتشر في الدم (ctDNA) باستخدام تقنية التسلسل الجيني من الجيل الجديد (NGS) إلى 10,000 دولار أمريكي للزيارة الواحدة، وتتطلب فترة انتظار تصل إلى أسبوعين. أما مع اختبار مثيلة الجينات المتعددة المستخدم في هذه الدراسة، ColonAiQ®، فيمكن للمرضى الخضوع لمراقبة ديناميكية للحمض النووي المنتشر في الدم (ctDNA) بعُشر التكلفة، والحصول على التقرير في غضون يومين فقط.
وفقًا لـ 560 ألف حالة جديدة من سرطان القولون والمستقيم في الصين كل عام، فإن المرضى السريريين المصابين بشكل رئيسي بسرطان القولون والمستقيم في المرحلتين الثانية والثالثة (النسبة حوالي 70٪) لديهم حاجة ملحة للمراقبة الديناميكية، وبالتالي يصل حجم سوق المراقبة الديناميكية لمرض سرطان القولون والمستقيم إلى ملايين الأشخاص كل عام.
يتضح أن نتائج البحث ذات أهمية علمية وعملية بالغة. فقد أكدت دراسات سريرية مستقبلية واسعة النطاق إمكانية استخدام تقنية مثيلة الجينات المتعددة في الحمض النووي الخلوي الحر في الدم (ctDNA) القائمة على تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) للتنبؤ بتكرار سرطان القولون والمستقيم ومراقبته بدقة وسرعة وفعالية من حيث التكلفة، مما يُسهم في تعزيز الطب الدقيق وإيصال فوائده إلى عدد أكبر من مرضى السرطان. وتستند هذه الدراسة إلى اختبار ColonAiQ®، وهو اختبار مثيلة الجينات المتعددة لسرطان القولون والمستقيم، والذي طورته شركة KUNY، وقد أكدت دراسة سريرية مركزية قيمته التطبيقية في الكشف المبكر والتشخيص.
نشرت مجلة Gastroenterology (IF33.88)، وهي المجلة الدولية الرائدة في مجال أمراض الجهاز الهضمي لعام 2021، نتائج بحث متعدد المراكز أجراه مستشفى تشونغشان التابع لجامعة فودان، ومستشفى السرطان التابع لجامعة فودان، ومؤسسات طبية أخرى ذات مصداقية بالتعاون مع شركة KUNYAN Biological، والذي أكد الأداء الممتاز لـ ColonAiQ® ChangAiQ® في الكشف المبكر والتشخيص المبكر لسرطان القولون والمستقيم، واستكشف في البداية إمكانية تطبيقه في مراقبة تشخيص سرطان القولون والمستقيم.

لزيادة التحقق من صحة التطبيق السريري لمثيلة الحمض النووي المنتشر في الدم في تصنيف المخاطر، وتوجيه قرارات العلاج ومراقبة التكرار المبكر في سرطان القولون والمستقيم من المرحلة الأولى إلى الثالثة، ضم فريق البحث 299 مريضًا مصابًا بسرطان القولون والمستقيم من المرحلة الأولى إلى الثالثة والذين خضعوا لجراحة جذرية، وجمعوا عينات دم في كل نقطة متابعة (بفارق ثلاثة أشهر) في غضون أسبوع واحد قبل الجراحة، وشهر واحد بعد الجراحة، وفي العلاج المساعد بعد الجراحة لاختبار الحمض النووي المنتشر في الدم الديناميكي.
أولًا، وُجد أن اختبار الحمض النووي الورمي المتداول (ctDNA) يُمكنه التنبؤ بخطر عودة سرطان القولون والمستقيم مبكرًا، سواء قبل الجراحة أو بعدها مباشرة. كان لدى المرضى الذين كانت نتيجة اختبار ctDNA لديهم إيجابية قبل الجراحة احتمالية أعلى لعودة المرض بعد الجراحة مقارنةً بالمرضى الذين كانت نتيجة اختبار ctDNA لديهم سلبية (22.0% > 4.7%). كما استمر اختبار ctDNA في التنبؤ بخطر عودة المرض بعد الجراحة مباشرة: فبعد شهر واحد من الاستئصال الجذري، كان المرضى الذين كانت نتيجة اختبار ctDNA لديهم إيجابية أكثر عرضةً لعودة المرض بمقدار 17.5 مرة من المرضى الذين كانت نتيجة اختبار ctDNA لديهم سلبية. ووجد الفريق أيضًا أن الجمع بين اختبار ctDNA واختبار مستضد السرطان المضغي (CEA) يُحسّن بشكل طفيف من دقة الكشف عن عودة المرض (مساحة تحت المنحنى = 0.849)، لكن هذا الفرق لم يكن ذا دلالة إحصائية مقارنةً باختبار ctDNA وحده (مساحة تحت المنحنى = 0.839).
يُعدّ التصنيف السريري، بالإضافة إلى عوامل الخطر، الأساس الرئيسي لتصنيف مرضى السرطان حسب درجة الخطورة، وفي ظلّ النموذج الحالي، لا يزال عدد كبير من المرضى يعانون من انتكاس المرض [4]، وهناك حاجة ماسة إلى أدوات تصنيف أفضل نظرًا لتزامن الإفراط في العلاج والتقصير فيه في الممارسة السريرية. بناءً على ذلك، صنّف الفريق مرضى سرطان القولون والمستقيم في المرحلة الثالثة إلى مجموعات فرعية مختلفة استنادًا إلى تقييم خطر الانتكاس السريري (خطر مرتفع (T4/N2) وخطر منخفض (T1-3N1)) وفترة العلاج المساعد (3/6 أشهر). أظهر التحليل أن المرضى في المجموعة الفرعية عالية الخطورة من المرضى ذوي نتائج اختبار الحمض النووي الورمي المتداول (ctDNA) الإيجابية لديهم معدل انتكاس أقل إذا تلقوا ستة أشهر من العلاج المساعد؛ بينما لم يُلاحظ فرقٌ ذو دلالة إحصائية بين دورة العلاج المساعد ونتائج المرضى في المجموعة الفرعية منخفضة الخطورة من المرضى ذوي نتائج اختبار الحمض النووي الورمي المتداول (ctDNA) الإيجابية. في حين أن المرضى الذين كانت نتائج اختبار الحمض النووي المنتشر في الدم لديهم سلبية كان لديهم تشخيص أفضل بكثير من المرضى الذين كانت نتائج اختبار الحمض النووي المنتشر في الدم لديهم إيجابية، وفترة خالية من الانتكاس بعد الجراحة أطول؛ سرطان القولون والمستقيم في المرحلة الأولى والمرحلة الثانية منخفضة الخطورة. لم يكن لدى جميع المرضى الذين كانت نتائج اختبار الحمض النووي المنتشر في الدم لديهم سلبية أي انتكاس خلال عامين؛ لذلك، من المتوقع أن يؤدي دمج الحمض النووي المنتشر في الدم مع السمات السريرية إلى تحسين تصنيف المخاطر بشكل أكبر والتنبؤ بالانتكاس بشكل أفضل.

الشكل 1. تحليل الحمض النووي الخلوي الحر في البلازما عند POM1 للكشف المبكر عن عودة سرطان القولون والمستقيم
أظهرت نتائج أخرى لاختبار الحمض النووي المنتشر في الدم (ctDNA) الديناميكي أن خطر تكرار الإصابة كان أعلى بكثير لدى المرضى الذين كانت نتائج اختبار الحمض النووي المنتشر في الدم (ctDNA) الديناميكي لديهم إيجابية مقارنة بالمرضى الذين كانت نتائج اختبار الحمض النووي المنتشر في الدم (ctDNA) لديهم سلبية خلال مرحلة مراقبة تكرار المرض بعد العلاج النهائي (بعد الجراحة الجذرية + العلاج المساعد) (الشكل 3ACD)، وأن الحمض النووي المنتشر في الدم (ctDNA) يمكن أن يشير إلى تكرار الورم قبل 20 شهرًا من التصوير (الشكل 3B)، مما يوفر إمكانية الكشف المبكر عن تكرار المرض والتدخل في الوقت المناسب.

الشكل 2. تحليل الحمض النووي المنتشر في الدم (ctDNA) بناءً على دراسة طولية للكشف عن تكرار الإصابة بسرطان القولون والمستقيم

"يقود عدد كبير من الدراسات الطبية الانتقالية في سرطان القولون والمستقيم هذا التخصص، وخاصة اختبار MRD القائم على ctDNA والذي يُظهر إمكانات كبيرة لتحسين الإدارة بعد الجراحة لمرضى سرطان القولون والمستقيم من خلال تمكين تصنيف مخاطر التكرار، وتوجيه قرارات العلاج، والمراقبة المبكرة للتكرار."

تتمثل ميزة اختيار مثيلة الحمض النووي كعلامة جديدة لمرض MRD بدلاً من الكشف عن الطفرات في أنها لا تتطلب فحص تسلسل الجينوم الكامل لأنسجة الورم، وتستخدم مباشرة في اختبارات الدم، وتتجنب النتائج الإيجابية الكاذبة بسبب الكشف عن الطفرات الجسدية الناشئة من الأنسجة الطبيعية والأمراض الحميدة وتكوين الدم النسيلي.
تؤكد هذه الدراسة والدراسات الأخرى ذات الصلة أن اختبار MRD القائم على ctDNA هو أهم عامل خطر مستقل لتكرار الإصابة بسرطان القولون والمستقيم من المرحلة الأولى إلى الثالثة، ويمكن استخدامه للمساعدة في توجيه قرارات العلاج، بما في ذلك "تصعيد" و"تخفيض" العلاج المساعد. MRD هو أهم عامل خطر مستقل لتكرار الإصابة بعد الجراحة لسرطان القولون والمستقيم من المرحلة الأولى إلى الثالثة.
يشهد مجال الحد الأدنى من المرض المتبقي تطورًا سريعًا بفضل عدد من الاختبارات المبتكرة عالية الحساسية والدقة، والتي تعتمد على علم التخلق (مثيلة الحمض النووي وتجزئة الحمض النووي) وعلم الجينوم (التسلسل المستهدف فائق العمق أو تسلسل الجينوم الكامل). نتوقع أن يواصل اختبار ColonAiQ® تنظيم دراسات سريرية واسعة النطاق، وأن يصبح مؤشرًا جديدًا لاختبار الحد الأدنى من المرض المتبقي، يجمع بين سهولة الوصول والأداء العالي والتكلفة المعقولة، ويمكن استخدامه على نطاق واسع في الممارسة السريرية الروتينية.
مراجع
[1] مو إس، يي إل، وانغ دي، هان إل، تشو إس، وانغ إتش، داي دبليو، وانغ واي، لو دبليو، وانغ آر، شو واي، كاي إس، ليو آر، وانغ زد، كاي جي. الكشف المبكر عن المرض المتبقي الجزيئي وتصنيف المخاطر لسرطان القولون والمستقيم من المرحلة الأولى إلى الثالثة عبر مثيلة الحمض النووي للورم المتداول. مجلة الجمعية الطبية الأمريكية للأورام. 20 أبريل 2023.
[2] "عبء مرض سرطان القولون والمستقيم في السكان الصينيين: هل تغير في السنوات الأخيرة؟"، المجلة الصينية لعلم الأوبئة، المجلد 41، العدد 10، أكتوبر 2020.
[3] تارازونا ن، جيمينو-فالينتي ف، جامبارديلا ف، وآخرون. التسلسل المستهدف للجيل التالي للحمض النووي للأورام المنتشرة لتتبع الحد الأدنى من المرض المتبقي في سرطان القولون الموضعي. حوليات علم الأورام. 1 نوفمبر 2019؛30(11):1804-1812.
[4] تايب ج، أندريه ت، أوكلين إي. تحسين العلاج المساعد لسرطان القولون غير المنتشر، معايير ووجهات نظر جديدة. مراجعة علاج السرطان. 2019؛75:1-11.