【目的】食道癌における術前化学療法後の遺残腫瘍量を、血液中のcell free DNA (cfDNA)を用いて高感度にモニタリングする手法の確立を目的とした。
【方法】食道癌に対する術前化学療法前後の血漿を集積し、cfDNA中における変異遺伝子の種類と頻度を検討した。cfDNAは、慶應義塾大学医学部腫瘍センター西原広史教授と共同で、複数癌腫で高頻度に変異が見られる77遺伝子を評価可能な、cfDNAパネル検査(AVENIO expanded kit)を用いた。また、原発巣と血中cfDNAの変異部位の一致率を検証するために、各検体の原発巣からDNAを抽出し、160遺伝子のクリニカルシーケンスパネル(PleSSision rapid)を用いて評価した。
【結果】2019年より患者血漿の集積を開始し、2021年3月現在で収集された計40検体のうち、24検体についてcfDNA評価を行った結果、24検体中20検体(83%)においてcfDNA中に1つ以上の遺伝子変異が検出された。内訳は、TP53が71%の症例に認められ、APC、CTNNB1、PIK3CAなど、食道扁平上皮癌に一定頻度で認められる変異が各1例ずつに認められた。さらに、cfDNAの評価を行った24例のうち、18例において原発巣のPleSSision rapidの結果を得た。うち10例において、原発巣とcfDNA中にTP53の同一部位の変異が検出された。24検体には、7患者の術前化学療法前後計14検体が含まれ、術前化学療法の奏効とcfDNAのAllele frequency(AF)の関連を検討した。結果として、7例中5例(63%)において、術前化学療法前後の腫瘍縮小がAFと相関していた。
【まとめと今後の計画】外科的切除可能な進行度の食道癌において、83%の症例でcfDNAの遺伝子変異が検出可能であった。さらに、63%の症例において術前化学療法前後でそのAFの変化が原発巣の奏効と相関し、同変異は原発巣からも検出されていた。今後は、症例数を増やすことに加え、すでに早期再発をきたしている患者検体を用いて、術後早期再発の予測を目的に加え、検討する計画である。
Aims: We aimed to develop tumor monitoring system to evaluate the tumor burden using cell free tumor DNA (cfDNA) in esophageal cancer patients.
Methods: The patients plasma samples were serially collected before and after neoadjuvant chemotherapy from esophageal cancer patients. cfDNA was evaluated using AVENIO expanded kit which could detect 77 genes under the collaboration with Professor Hiroshi Nishihara, Keio University Hospital Cancer Center. In order to evaluate the concordance of gene alteration profile between cfDNA and primary tumor, we used clinical sequence panel PleSSision-rapid which included 160 genes.
Results: Of more than 40 Patient plasma samples collected, cfDNA was evaluated in 24 samples. As results, 71 percent of samples showed mutation in TP53. Additionally, the mutation in APC, CTNNB1, PIK3CA were detected in a sample for each. The mutation status of primary tumor was evaluated in 18 samples. The same TP53 mutation was detected both in primary tumor and cfDNA in 10 patients. When the change in mutation allele frequency (AF) between before and after neoadjuvant chemotherapy was correlated to the response of primary tumor in 5 out of 7 patients.
Summary and future perspective: The mutation in cfDNA was detected in surgically resectable esophageal cancer patients. Furthermore, the change in AF was consistent to the response to neoadjuvant chemotherapy. The further analysis using expanded cohort will conclude whether the current system would be a reliable approach to monitor tumor burden and guide treatment strategy.