循環腫瘍細胞と無細胞DNAの検出
* 2016年6月1日、FDAは、非小細胞肺癌患者のEGFR変異を検出する液体生検検査を承認しました。 これは、肺がんの評価と治療が承認された最初の「血液検査」です。
液体生検とは何ですか？ あなたの腫瘍専門医はこの新しい肺癌評価方法を述べているかもしれません。あるいは、オンラインで癌を研究しているときにこの技術について聞いたことがあります。
どのような手技をいつ行うことができるのか、長所と短所は何か、肺癌の精密医学のこの側面をどこに向かうのか？
液体生検とは何ですか？
あなたは、従来の肺がん生検に精通しているかもしれません。 肺癌を診断するために 、何らかの方法で腫瘍の試料が得られる。 その後、治療が進むにつれて、腫瘍が「進化」しているかどうか、すなわち現在の治療に対して耐性を有する新しい突然変異を発生させたかどうかを調べるために、さらなる生検を行う必要があるかもしれない。
これらの伝統的な生検（少なくともいくつかの方法で）を単純な血液検査に置き換えることができればいいのではないでしょうか？ 肺がんでは、少なくとも特定の分子プロファイルを持つ人々を監視するために、その希望は現実になっています。
肺がんの診断と治療をモニターする液体生検の可能性については、私たちは分かっていませんが、今日我々が知っていることの一部を分かち合います。
現在、米国では、すべての液体生検は肺癌の診断と管理のための治験とみなされており、このタイプの癌の診断または治療モニタリングの指針として単独で使用すべきではありません。
液体生検のタイプ
どのように血液を採取して癌を監視することができますか？
細胞はどのようにそこに到達するのですか？ まず、がん患者の液体生検（血液）のサンプルで医師が探していることを正確に話すことから始めると便利です。 我々は、腫瘍細胞、およびより多くの場合には腫瘍細胞の一部が、しばしば腫瘍から壊れて血流に入ることを知っている。 これは、腫瘍が転移性であり、癌の初期段階でさえ、癌細胞の断片が血液中に現れることを意味するものではない。 これまでの研究では、科学者は次のいずれかを探していました。
- 循環腫瘍細胞（CTC） - これは癌を有する一部の人々の血流に見られる腫瘍細胞を指す。 現在のところ、CTCは、非小細胞肺癌以外の癌においてより重要であり、主にそれらの癌の予後を決定するために使用される。 CTCsが小細胞肺癌を助けるかもしれないという証拠があり、ある研究では、小細胞肺癌患者の85％がCTCを有していた。 小細胞肺癌患者におけるこれらのCTCの評価は、全生存期間を予測するようである。
- 無細胞（循環）腫瘍DNA（ctDNA） - 血液中であまり一般的ではない腫瘍細胞全体とは異なり、これらのサンプルは、腫瘍から壊れて血流に流出する腫瘍細胞の断片を検出することがあります。 これは、原発性腫瘍または転移性腫瘍のいずれかから起こり得る。 このctDNAは、非脳固形腫瘍を有する癌患者の82％に存在することが1つの研究で見出された。 それはすべての段階の腫瘍において見出されたが、癌のより高い段階で見出される可能性がより高かった。
- 血小板中の腫瘍RNA - CTCやctDNAより血小板中の腫瘍RNAについてはほとんど聞こえませんでしたが、これは液体生検標本の下では別のエキサイティングな領域です。 血小板は、腫瘍からRNAを取り込む能力が知られており、癌の広がりにおいて役割を果たす可能性がある。
これまでのところ、FDAの承認は、予後を推定するための手段としてCTCを使用するためだけに行われてきたが（しかし現在はEGFR変異を検出するctDNA）、血小板におけるctDNAおよび腫瘍RNAの使用は、に。
液体生検と従来の組織生検との違い - なぜ興奮と何が見えるのでしょうか？
あなたは液体生検でいくつかの癌を追跡する可能性について、空気中になぜそんなに興奮があるのだろうと疑問に思うかもしれません。
以下にいくつかの利点と欠点を列挙しますが、最初に、これらの生検を使用した場合と使用しなかった場合の肺癌のモニタリングと治療の例を比較してみましょう。
どのように肺がんの管理が診断時に変化する可能性がありますか？
あなたが新たに非小細胞肺癌と診断されたと想像してください。 通常、診断は、 従来の肺癌生検を用いて、
- 針生検
- 気管支鏡的超音波および生検 （気管支鏡を通して気管支を通して腫瘍に挿入された針）
- 開いた肺生検（照明器具を胸部の小さな穴を通して挿入する胸腔鏡検査、または肺にアクセスするために胸壁を通る切開を含む開胸術）
これらの現在の生検技術はすべて、感染、出血、肺の崩壊（気胸）、およびもちろん痛みの危険性を伴う。
組織が得られたら、それは病理学者が顕微鏡の下で見ること、また腫瘍細胞の特定の遺伝的異常を探す特別な検査のために送られる。 この遺伝子（または分子）プロファイリングは、結果が得られるまでにしばしば数週間（しばしば5〜6）かかる。 遺伝子異常（EGFR突然変異など）が見つかった場合、チロシンキナーゼ阻害剤タルセバ（エルロチニブ）のような標的薬物で治療を開始することができる。
液体生検技術では、遺伝子プロファイリングのための組織を得るために針生検などの侵襲的な生検を行う代わりに（簡単に血液検査を行うことができる2つの突然変異の遺伝子突然変異検査）、単純な血液採取を行うことができますより少ない侵襲的な検査。 そして結果を得るために数週間待つ代わりに、急速な血漿ジェノタイピングは約3日で結果をもたらす可能性がある。 したがって、診断時に、 EGFR変異を有する患者は、はるかに低侵襲性の検査によって突然変異を発見することができるだけでなく、その突然変異をわずか数日で治療するために開始することができる。 （ ALK再編成やROS1再 編成などの他の遺伝的異常を「発見」する技術はまだありません）
どのように肺がんの変化を監視できましたか？
おそらくEGFR突然変異を標的にした薬剤で治療されている人々をモニターするために、液体生検を使用する可能性がさらに高いかもしれません。
現時点では、タルセバなどのEGFR阻害剤を使用する人がいったん開始されると、周期的なCTスキャンを行い、腫瘍の経過を監視することによって、その病気の経過を監視する。 事実上すべての腫瘍は時間の経過とともにこれらの薬剤に抵抗性を示すことがわかっていますが、その期間は人によって大きく異なります。 その時がいつ来るのか分かりますか？ 伝統的に、我々は、腫瘍（CTスキャンまたはPETスキャンなど）が腫瘍が再び増殖し始めたことを示すとき、腫瘍において抵抗性を発達させることを知る。 ほとんどの場合（症状が悪化していることが示唆されない限り）、患者は、腫瘍が再び増殖することを示すスキャンの結果を受け取ったときに、その投薬が機能しなくなったことを知る。
その時点で、投薬は中止され、人々は再びそれを耐性にした変化を探すために腫瘍を評価するために別の生検を行うことに直面する。 上記のように、従来の肺生検では、より侵襲的な処置のリスクがあり、結果を知り、次にどこへ行くかを理解するためには、治療を受けなくても数週間かかります。
対照的に、定期的に行われる液体生検では、医師は腫瘍が投薬に耐性になったかどうかをもっと早く伝えることができます。 研究では、これらの変化は、抵抗に関連する変化がCTスキャンに現れるずっと前にctDNAに現れることが判明しています。 血液検査が抵抗性を示してCTスキャンで発見されるまでのこの期間中、人々は、もはや有効ではなく、必要でない薬剤の副作用に対処する薬剤を使用していました。 効果的な療法に切り替えることができるようになるまでの時間も長くなります。
液体生検結果が抵抗性を示すと、（液体生検からの）腫瘍試料を評価することができ、患者はその遺伝子突然変異を標的とした次世代医薬品、または化学療法または免疫療法などの別のタイプの治療に変わる可能性がある。
腫瘍の異種性および液体生検
液体生検が従来の肺癌生検に対して有する可能性のある別の潜在的利点は、腫瘍の異種性に関連する。 我々は、肺がんが異種であることを知っています。つまり、腫瘍のさまざまな部分（特に、原発腫瘍や転移などの異なる腫瘍）は、分子特性が多少異なる場合があります。 例えば、腫瘍の一部の癌細胞に存在する突然変異は、腫瘍の別の部分の細胞に存在しない可能性がある。 これを理解するには、癌が絶え間なく変化しており、新しい特性や突然変異を開発していることに気づくのが有益です。
従来の生検は、組織の特定の1つの領域のみを採取する点で限定されている。 対照的に、液体生検は腫瘍全体の特徴を反映する可能性がより高い。 これは、組織生検で見逃されるであろう液体生検によって、実際の運転者突然変異が検出され得る研究においてすでに見られている。
従来の生検を上回る液体生検の利点
興奮だけでなく、液体生検サンプリングの可能性のある限界を真に理解するためには、手術の利点と欠点のいくつかを列挙することが役立ちます。
- 液体生検の結果は、「リアルタイム」に近い。 言い換えれば、それらは治療中の腫瘍の有効性および耐性のより早期の評価を可能にし得る。 組織生検が行われる場合、 腫瘍上の分子プロファイリング（遺伝子プロファイリング）の結果は通常、数週間（しばしば5〜6）必要であるのに対し、液体生検標本の遺伝子突然変異試験は約3日間しかかかりません。 これは、腫瘍が耐性であることが判明した場合に、特定の治療を使用することができ、またはその間に次世代標的化薬剤を使用することができる時間である。
- 液体生検処置自体は、従来の生検よりも迅速である。
- 液体生検はあまり侵襲的ではありません。
- いくつかの腫瘍は、従来の組織生検を行うためにアクセスすることが困難な領域にある。
- いくつかの腫瘍および転移は、遺伝子プロファイリングのための理想的なサンプルではない - 例えば、骨転移
- 液体生検により、腫瘍の異種性が可能になる。 上記のように、ほとんどの腫瘍は異種である。 液体生検は、腫瘍のその特定の部分の細胞のみを代表するであろう従来の生検試料とは対照的に、腫瘍全体を代表する可能性がより高い試料を与えることができる。
- 液体生検技術は、最終的に従来の生検よりも安価になる可能性が高い。
- 液体生検は、感染、出血、肺の虚脱（気胸）などの従来の生検技術の合併症よりも合併症のリスクが低い。これらの合併症は、生活の質を低下させるだけでなく、治療の遅延をもたらす可能性がある（そして遅延の結果は、腫瘍の進行を意味し得る）。
- 液体生検はあまり痛みを伴わない。
- 不十分な組織のために生検を繰り返す必要がある場合、従来の生検よりも血液採取を繰り返す方がはるかに簡単です。
- 癌の科学の進歩。 時間の経過とともにより頻繁に行われる液体生検の結果を観察することにより、研究者は、腫瘍が経時的にどのように遺伝的に変化するかについてより多くを知ることができる。
- 液体生検は、組織サンプリングで見逃された突然変異を拾うかもしれない。
- 液体生検では、早期に抵抗を検出すると、誰かが効果的な治療をしている時間を最大限にしながら、不要な治療（およびその治療に伴う副作用）を防ぐことができます。
- 液体生検は理論的には、進行を監視するための頻繁なスキャンの現在の必要性のために与えられる放射線量を減少させる可能性がある。
液体生検の欠点
現時点では、液体生検について多くのことが学ばれています。現在、EGFRなどの遺伝子変異の検出にも限られています（ただし、転座やその他の変化を検出するためにすぐに使用できるかもしれません）。肺癌の種類、癌細胞または癌DNAの循環は、肺癌の比較的小さい割合でのみ起こり、癌の種類および病期の影響を受ける。 液体生検による陰性の結果は、がんが体内に存在しないことを意味するものではありません。
肺がんの液体生検の現状
液体生検は主に米国での研究に使用されていますが、一部の腫瘍医はEGFR変異を有する患者の検出やモニタリングにこれらを使用しています。 つまり、非小細胞肺癌患者のEGFR変異を評価するために、2016年6月1日に液体生検試験（肺がんの最初の試験）が承認されました。
少なくとも1つの主要な癌センターが、診断時または肺癌の再発/再発後のいずれかで、非小細胞肺癌を有するすべての患者の迅速な血漿ジェノタイピングとともに試験を提供している 。
欧州では、現在、非小細胞肺癌患者にEGFR変異を評価するために使用されており、人々がチロシンキナーゼ阻害剤による治療の候補であるかどうかを判断するために必要と考えられている。
私たちを抱きしめるのは何ですか？
このテクニックがまだ広く行われていない理由は、液体生検について学ぶときに混乱することがあります。 我々がまだ分かっていないことは、液体生検が精度と信頼性という2つの要件をどれだけうまく満たすかということです。 液体生検は組織生検と同じ情報を提供することができ、常にその情報を提供できることが決定されなければなりません。
未来
彼らがとても新しいので、液体生検の可能性が研究のこの段階にあるのかどうかを正確に知ることは難しいです。 最終的には、この技術は、予後の推定や耐性のモニタリングに役立つだけでなく、がんの検出のためのスクリーニングツールとしても役立つことが期待されています。 それは、精密医学の時代におけるがん研究のエキサイティングな側面です。
ソース：
Bettegowda、C.、Sausen、M.、Leary、R.et al。 早期および後期ヒト悪性腫瘍における循環腫瘍DNAの検出。 科学翻訳医学
Imamura、F.、Uchida、J.、Kukita、Y.et al。 肺癌における異種突然変異EGFR遺伝子の腫瘍DNAを循環させることによる腫瘍細胞の治療反応およびクローン進化のモニタリング。 肺癌 。 94：68~73。
Jiang、T.、Ren、S.、およびC. Zhou。 非小細胞肺癌における循環腫瘍DNA解析の役割 肺癌 。 2015. 90（2）：128-34。
Karachaliou、N.、Mayo-de-las-Casas、C.、Molina-Vila、M.et al。 リアルタイム液体生検はがん治療において現実のものとなる。 翻訳医学の年表 。 3（3）：36。
Mahaswaran、S.、Sequist、L.、Nagrath、S.et al。 循環肺癌細胞におけるEGFRの突然変異の検出。 ニューイングランド医学雑誌 。 2008. 359（4）：366-77。
Sacher、A.、Paweletz、C.、Dahlberg、S.et al。 進行肺癌におけるEGFRおよびKRAS突然変異の検出のための迅速血漿ゲノタイピングの有望な検証。 JAMA腫瘍学 。 2016年4月7日にオンラインで公開されました。
Santarpia、M.、Karachaliou、N.、Gonzalez-Cao、M.et al。 肺がんの無細胞循環腫瘍DNA検査の可能性 医学におけるバイオマーカー 。 2016.10（4）：417-30。