Kompleksowe profilowanie genomowe CGP i jego rola w leczeniu CUP

Wprowadzenie

Czym jest metoda kompleksowego profilowania genomowego?

Kompleksowe profilowanie genomowe (CGP) można przeprowadzić u pacjentów z różnymi typami nowotworów w celu przełożenia danych uzyskanych z genomu nowotworu na istotne klinicznie informacje. Badanie może pomóc określić opcje ukierunkowanego molekularnie leczenia u pacjentów z CUP.^1–4

Kompleksowe profilowanie genomowe – dzięki sekwencjonowaniu nowej generacji opartym na technice hybrid capture (ang. next-generation sequencing, NGS) identyfikuje klinicznie istotne zmiany genomowe w DNA pochodzenia nowotworowego. Agregacja i analiza danych umożliwia przełożenie informacji uzyskanych podczas NGS na wiedzę, która umożliwia podejmowanie decyzji klinicznych. Weryfikacja informacji uzyskanych w wyniku NGS przez eksertów, naukowców i klinicystów dodatkowo wspiera podejmowanie decyzji klinicznych. Szczególowy raport, podlegający kontroli jakości ma na celu pomóc lekarzom w doborze terapii celowanych lub immunoterapii dla chorego.

Co wykrywa CGP?

CGP wykorzystuje sekwencjonowanie nowej generacji hybrid capture (ang. next-generation sequencing, NGS) w celu rozpoznania zarówno znanych, jak i nowych wariantów w czterech głównych klasach zmian genomowych w dużej podgrupie genów związanych z powstawaniem i rozwojem nowotworów. Identyfikowany jest też podpis genomowy nowotworu tj. gęstość mutacji (ang. tumour mutational burden, TMB) i niestabilność mikrosatelitarna (ang. microsatellite instability, MSI).^4–9

Kompleksowe profilowanie genomowe – DNA guza -> EGFR – NTRK – HER2 – BRAF.

Jakie rodzaje zmian można zidentyfikować za pomocą CGP?

Wszystkie testy Foundation Medicine wykrywają zmiany w czterech głównych klasach zmian genomowych w pojedynczym teście. Test FoundationOne®CDx dodatkowo wykrywa TMB i MSI, natomiast FoundationOne®Liquid wykrywa MSI.^3–5,10

Kompleksowe profilowanie genomowe – substytucje zasad – insercje i delecje – zmiany liczby kopii – rearanżacje – podpis genomowy.

1. Ross JS et al. JAMA Oncol 2015; 1: 40–9.
2. Varghese AM et al. Ann Oncol 2017; 28: 3015–21.
3. Foundation Medicine, Inc.: Genomic Testing 2018. Dostępne pod adresem: www.foundationmedicine.com/genomic-testing (data ostatniej wizyty na stronie marzec 2019 r.).
4. Frampton GM et al. Nat biotechnol 2013; 31: 1023–31.
5. He J et al. Blood 2016; 127: 3004–14.
6. Gagan J and van Allen EM. Genome Med 2015; 7: 80.
7. Rozenblum AB et al. J Thorac Oncol 2017; 12: 258–68.
8. Suh JH et al. Oncologist 2016; 21: 684–91.
9. NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology: Non-Small Lung Cancer Version 6.2019. Dostępne pod adresem: www.nccn.org/professionals/physician_gls/recently_updated.aspx (data ostatniej wizyty na stronie styczeń 2019 r.).
10. Chalmers Z R et al. Genome Med 2017; 9: 34.

Kompleksowe profilowanie genomowe w porównaniu z profilowaniem ekspresji genów

Jak wypada CGP w porównaniu z profilowaniem ekspresji genów (ang. gene expression profiling, GEP)?

Jak wspomniano, za pomocą CGP można zidentyfikować zmiany w DNA guza leżące u podłoża choroby, podczas gdy za pomocą GEP analizuje się wzory ekspresji genów na podstawie mRNA. Wzory ekspresji genów można rozpoznać w przypadku większości przerzutów, gdzie wzory te mogą odzwierciedlać rodzaj tkanki, z której wywodzi się nowotwór.^1–4

Kompleksowe profilowanie genomowe – analizuje zmiany w DNA komórek nowotworowych leżące u podłoża choroby. DNA jest obecne we wszystkich komórkach. Wykrycie zian w genach związanych z onkogenezą może dostarczyć informacji na temat wykrytych celów molekularnych dla leków, niezależnie od rodzaju tkanki, z której wywodzi się nowotwórro. Rodzaj tkanki, z której wywodzi się nowotwór, nie determinuje leczenia, ponieważ terapie celowane są ukierunkowane na specyficzne zmiany w DNA. Profilowanie ekspresji genów analizuje się na podstawie mRNA. Ekspresja mRNA wykazuje specyficzne dla komórek i tkanek wzory, które występują również w złośliwych komórkach nowotworowych – można węć określić rodzaj tkanki, z której wywodzą się złośliwe komórki przerzutowe, oraz dalsze leczenie, które ma zostać podane, w zależności od umiejscowienia guza.

1. Chalmers ZR et al. Genome Med 2017; 9: 34.
2. Frampton GM et al. Nat biotechnol 2013; 31: 1023–31.
3. He J et al. Blood 2016; 127: 3004–14.
4. Greco FA et al. Ann Oncol 2012; 23: 298–304.

Przykład zastosowania CGP u pacjentów z rakiem płuca

Przykład zastosowania CGP u pacjenta z niedrobnokomórkowym rakiem płuca (ang. non-small cell lung cancer, NSCLC)

Za pomocą CGP, obejmującego zatwierdzone testy panelowe wielu genów, identyfikowane są potencjalnie klinicznie istotne zmiany genomowe w tkance guza. Opcje leczenia mogą zostać dopasowane do wzoru zmian u danego pacjenta.¹
Nowotworem najczęściej badanym za pomocą tej metody jest NSCLC, w przypadku którego suuteczność terapii celowanych została klinicznie potwierdzona wykazując poprawę wyników.^2–8

Wcześniej uważano, że NSCLC to jedna choroba. Obecnie wiemy, że nowotwór płuc jest wywoływany przez wiele różnych zmian. Biorąc pod uwagę różnorodność typów NSCLC, zdajemy sobie sprawę, że ta różnorodność profilów genomowych oznacza różne jednostki chorobowe. Dzięki zastosowaniu CGP wiadomo, że NSCLC wykazuje różnorodność podtypów molekularnych.

Kompleksowe profilowanie genomowe – terapia celowana A: EGFR – terapia celowana B: NTRK – terapia celowana C: ALK – terapia celowana D: BRAF – immunoterapia: Wysokie TMB – standardowe leczenie: nie znaleziono zmian.

1. Foundation Medicine, Inc. 2018. Dostępne pod adresem: www.foundationmedicine.com (data ostatniego uaktualnenia marzec 2019 r.).
2. Drilon A et al. N Engl J Med 2018; 378: 731–9.
3. Planchard D et al. Lancet Oncol 2016; 17: 984–93.
4. Hellmann MD et al. N Engl J Med 2018; 378: 2093–104.
5. Peters S et al. N Engl J Med 2017; 377: 829–38.
6. Soria JC et al. N Engl J Med 2018; 378: 113–25.
7. Rosell R et al. Lancet Oncol 2012; 13: 239–46.
8. Sequist LV et al. J Clin Oncol 2013; 31: 3327–34.

Znaczenie CGP u pacjentów z zespołem CUP

Jakie znaczenie ma CGP u pacjentów z zespołem CUP?

Większość pacjentów z CUP (80–85%) ma niekorzystny profil ryzyka i aktualnie niekorzystne rokowanie mimo leczenia za pomocą różnych schematów chemioterapii w badaniach klinicznych. W tej konkretnej grupie chorych odsetek odpowiedzi na leczenie jest niewielki, a mediana przeżycia całkowitego wynosi na ogół mniej niż rok. CGP wykazało, że w prawie wszystkich próbkach CUP występują zmiany, na które można ukierunkować leczenie. Daje to nadzieję na zwiekszenie opcji terapeurycznych i poprawę rokowania u chorych z CUP.^1,2

Obserwowano dużą różnorodność zmian genomowych w próbkach ACUP – kompleksowe profilowanie genomowe wykazało, że w prawie wszystkich próbkach CUP występują zmiany, na które można ukierunkować leczenie – zidentyfikowano różne zmiany w genomie.

1. Ross JS et al. JAMA Oncol 2015; 1: 40–9.
2. Subbiah IM et al. Oncoscience 2017; 4: 47–56.

Terapie ukierunkowane na cele molekularne

Pacjenci z CUP z niekorzystnym rokowaniem otrzymują standardową terapię dwulekową w oparciu o platynę lub paklitaksel. W kilku badaniach fazy II z zastosowaniem skojarzenia platyny/taksanu lub paklitakselu całkowity odsetek odpowiedzi wynosił około 30%, a mediana czasu przeżycia wahała się w zakresie od 7 do 11 miesięcy.^1–3

Znaczenie CGP u pacjentów z zespołem CUP

Pacjenci z CUP stanowią niejednorodną grupę, w której występują różne, potencjalnie możliwe do leczenia zmiany. W jednej publikacji wykazano, że u 30% pacjentów występują potencjalnie możliwe do leczenia zmiany genomowe, które zidentyfikowano poprzez profilowanie molekularne nowotworu.⁴Jak opisano w innej publikacji, próbki pobrane od 200 pacjentów z CUP przeanalizowano za pomocą CGP (test Foundation Medicine wykonany z tkanki uzyskanej podczas biopsji) w celu ustalenia, czy możliwe jest zidentyfikowanie zmian genomowych, które mogłyby stanowić cel molekularny dla terapii celowanych pacjentów z CUP.⁵ Spośród 200 pacjentów z CUP 96% wykazywało co najmniej jedną zmianę genomową, przy czym w 85% tych przypadków (169 spośród 200 pacjentów) zidentyfikowano jedną lub więcej klinicznie istotnych zmian genomowych⁵

Analiza bazy danych FoundationCore^TM dotycząca pacjentów z CUP

Analiza bazy danych FoundationCore^TM dotycząca pacjentów z CUP (zawierająca dane firmy Foundation Medicine) wykazała, że przeprowadzenie prospektywnego badania klinicznego z zastosowaniem terapii ukierunkowanych molekularnie jest klinicznie uzasadnione.⁶

Analiza bazy danych FoundationCore (TM) dotyczących pacjentów z CUP: 275 próbek (5,9%) wykazało profil genomowy istotny dla > 1 strategii leczenia – 1 167 próbek (35,9%) wykazało zmiany genomowe specyficzne dla 8 powszechnie stosowanych strategii TT/ICPI.

1. Huebner G et al. British Journal of Cancer 2009; 100: 44–9.
2. Hainsworth JD et al. J Clin Oncol 1997; 15: 2385–93.
3. Greco FA et al. J Clin Oncol 2002; 15 (20): 1651–6.
4. Varghese AM et al. Ann Oncol 2017; 1 (28): 3015–21.
5. Ross JS et al. JAMA Oncol 2015; 1: 40–9.
6. Krämer A et al. J Clin Oncol 2018; 36 (15): (suppl e24162).