Skuamöz Olmayan Küçük Hücreli Dışı Akciğer Kanserinde Ultra Hızlı Amplikon Tabanlı Yeni Nesil Dizileme
Summary
Skuamöz olmayan küçük hücreli dışı akciğer kanseri (NS-NSCLC) bakım yönetimi için test edilecek moleküler biyobelirteçlerin artması, hızlı ve güvenilir moleküler tespit yöntemlerinin geliştirilmesine yol açmıştır. NS-KHDAK hastaları için genomik değişiklik değerlendirmesi için ultra hızlı yeni nesil dizileme (NGS) yaklaşımı kullanan bir iş akışı tanımlıyoruz.
Abstract
Skuamöz olmayan küçük hücreli dışı akciğer kanseri (NS-KHDAK) hastalarının hedefe yönelik tedavisi için test edilecek moleküler değişikliklerin sayısı son birkaç yılda önemli ölçüde artmıştır. Moleküler anormalliklerin saptanması, ileri veya metastatik NS-KHDAK hastalarının optimal bakımı için zorunludur ve hedefe yönelik tedavilerin genel sağkalımda bir iyileşme ile uygulanmasına izin verir. Bununla birlikte, bu tümörler, yeni tedaviler kullanılarak potansiyel olarak hedeflenebilen direnç mekanizmaları geliştirir. Bazı moleküler değişiklikler de tedavi yanıtını modüle edebilir. NS-NSCLC’nin moleküler karakterizasyonu, uluslararası kılavuzların önerdiği gibi, 10 iş gününden daha kısa bir sürede kısa bir geri dönüş süresinde (TAT) gerçekleştirilmelidir. Ek olarak, genomik analiz için doku biyopsilerinin kökeni çeşitlidir ve daha az invaziv yöntem ve protokollerin geliştirilmesiyle boyutları sürekli olarak azalmaktadır. Sonuç olarak, patologlar etkili ve hızlı bir tanı stratejisi sürdürürken etkili moleküler teknikler uygulamak zorunda kalmaktadırlar. Burada, NS-KHDAK hastaları için tanıda günlük rutin uygulamada kullanılan ultra hızlı amplikon tabanlı yeni nesil dizileme (NGS) iş akışını açıklıyoruz. Bu sistemin torasik onkolojide hassas tıpta kullanılan mevcut moleküler hedefleri uygun bir TAT’ta tanımlayabildiğini gösterdik.
Introduction
Son on yılda, hedefe yönelik ve immüno-tedavilerin geliştirilmesi, skuamöz olmayan küçük hücreli dışı akciğer kanserinin (NS-NSCLC) genel sağkalımını (OS) önemli ölçüde artırmıştır1,2. Bu bağlamda, NS-KHDAK tedavisinde analiz edilmesi gereken zorunlu genlerin ve moleküler hedeflerin sayısı son birkaç yılda artmıştır 3,4.
Mevcut uluslararası kılavuzlar, ileri NS-NSCLC5 tanısında EGFR, ALK, ROS1, BRAF, NTRK, RET ve MET’in test edilmesini önermektedir. Ayrıca, yeni ilaçlar son zamanlarda klinik çalışmalarda çok umut verici sonuçlar verdiğinden, ek genomik değişiklikler kısa süre içinde BRAC1 / BRAC2, PI3KA, NRG1 ve NUT 6,7,8,9 ile birlikte KRAS ve HER2 olmak üzere bir dizi ek gende taranacaktır. Ek olarak, STK11, KEAP1 ve TP53 gibi farklı ilişkili genlerin durumu, bazı hedefe yönelik tedavilere ve/veya bağışıklık kontrol noktası inhibitörlerine (ICI’ler) yanıtın veya direncin daha iyi tahmin edilmesi için güçlü bir ilgi alanı olabilir10,11,12.
Daha da önemlisi, dikkatli klinik karar vermeyi sağlamak için moleküler değişiklikler önemli bir gecikme olmaksızın rapor edilmelidir. Bir tümörün moleküler karakterizasyonunun olmaması, immünoterapili / immünoterapisiz kemoterapi gibi hedefe yönelik olmayan tedavilerin başlatılmasına yol açabilir ve bu da EGFR mutasyonları veya gen füzyonları gibi eyleme geçirilebilir değişiklikleri olan hastalarda kemoterapi yanıtı sınırlı olduğundan, optimal olmayan bir tedavi stratejisine yol açabilir13.
Ayrıca, neoadjuvan ve/veya adjuvan ortamlarda hedefe yönelik tedavilerin/immünoterapilerin mevcut gelişimi, en azından erken evre NS-KHDAKT’de EGFR ve ALK değişikliklerinin sistematik olarak aranmasına yol açabilir, çünkü ICI’ler sadece EGFR ve ALK14 için vahşi tip tümörlerde uygulanmalıdır. Osimertinib (üçüncü nesil bir EGFR tirozin kinaz inhibitörü) EGFR-mutant NS-NSCLC15’te adjuvan tedavi olarak kullanılabildiğinden, erken evre NS-NSCLC’de EGFR mutasyonlarının varlığını test etmek de zorunludur.
NS-KHDAK hastalarında farklı hedefe yönelik tedavilere ve/veya immünoterapilere yanıtı tahmin etmede farklı biyobelirteçlerin değerlendirilmesi stratejisi hızlı ilerlemektedirve bu da bu biyobelirteçlerin tanımlanmasını sırayla zorlaştırmaktadır 3,16. Bu bağlamda, Yeni Nesil Dizileme (NGS), NS-NSCLC 5,17’deki gen değişikliklerinin yüksek verimli paralel değerlendirmesi için artık en uygun yaklaşımdır.
Bununla birlikte, NGS iş akışında ustalaşmak zor olabilir ve daha uzun TAT18,19’a kadar sürebilir. Bu nedenle, birçok merkez hala sıralı yaklaşımlar (immünohistokimya (IHC), floresan in situ hibridizasyon (FISH) ve/veya hedefe yönelik dizileme) uygulamaktadır. Bununla birlikte, bu strateji, küçük örneklem büyüklüğü durumunda ve hepsinden önemlisi, NS-NSCLC20’de test edilmesi gereken eyleme geçirilebilir mutasyon sayısının artması nedeniyle sınırlıdır. Bu nedenle, gen değişikliklerinin hızlı bir şekilde değerlendirilmesine izin veren ultra hızlı ve basit test yöntemleri, optimal klinik karar verme için giderek daha önemli hale gelmiştir. Ayrıca, moleküler testler için onaylanmış ve akredite edilmiş sistemler, spesifik hedefe yönelik tedavilerin reçetelenmesi için zorunlu hale gelmektedir.
Burada, Fransa’daki Nice Üniversite Hastanesi Klinik ve Deneysel Patoloji Laboratuvarı (LPCE) Laboratuvarı’nda kullanılan ve Fransız Akreditasyon Komitesi (COFRAC) (https://www.cofrac.fr/) tarafından ISO 15189 normuna göre akredite edilen NS-NSCLC’nin moleküler testi için ultra hızlı ve otomatik amplikon tabanlı bir DNA/RNA NGS testini açıklıyoruz. COFRAC, laboratuvar tarafından gerçekleştirilen panel ile bir dizileyici üzerinde otomatik NGS’de moleküler analizde test/kalibrasyon faaliyetleri için laboratuvarın ISO 15189 standardının gerekliliklerini ve COFRAC uygulama kurallarını yerine getirdiğini onaylar. Tanınmış uluslararası ISO 15189 standardına göre akreditasyon, laboratuvarın tanımlanmış bir kapsam için teknik yeterliliğini ve bu laboratuvarda uygun bir yönetim sisteminin düzgün bir şekilde işletildiğini gösterir. Doku biyopsi örneklerinin hazırlanmasından başlayarak raporun alınmasına kadar bu iş akışının yararları ve sınırlamaları tartışılmaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
NS-NSLC’nin herhangi bir evresinde tanı konulduğunda moleküler değişiklik değerlendirmesi için refleks testi olarak ultra hızlı amplikon tabanlı bir NGS yaklaşımının geliştirilmesi, NS-NSCLC 5,22,23’te kılavuz tarafından önerilen ve ortaya çıkan tüm biyobelirteçlerin saptanması için en uygun seçenektir. Ardışık yöntemler (IHC, PCR, FISH) yalnızca belirli genlere odaklanır ve doku materyalinin tüke…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Thermo Fisher Scientific’e bize cihazlarını ve malzemelerini kullanma imkanı verdiği için teşekkür ederiz.
Materials
| 96 well hard shell plate clear | Thermo Fisher Scientific (Waltham, Massachusetts, USA) | 4483354 | |
| Adhesive PCR Plate Foil | Thermo Fisher Scientific (Waltham, Massachusetts, USA) | AB0626 | |
| AutoLys M tube | Thermo Fisher Scientific (Waltham, Massachusetts, USA) | A38738 | FFPE sample processing tubes |
| Genexus Barcodes 1-32 HD | Thermo Fisher Scientific (Waltham, Massachusetts, USA) | A40261 | |
| Genexus GX5 Chip and Genexus Coupler | Thermo Fisher Scientific (Waltham, Massachusetts, USA) | A40269 | |
| Genexus Pipette Tips | Thermo Fisher Scientific (Waltham, Massachusetts, USA) | A40266 | |
| Genexus Purification Instrument | Thermo Fisher Scientific (Waltham, Massachusetts, USA) | A48148 | Automated purification instrument (API) |
| Genexus Sequencing Kit | Thermo Fisher Scientific (Waltham, Massachusetts, USA) | A40271 | |
| Genexus Templating Strips 3-GX5 and 4 | Thermo Fisher Scientific (Waltham, Massachusetts, USA) | A40263 | |
| Genexus Integrated Sequencer | Thermo Fisher Scientific (Waltham, Massachusetts, USA) | A45727 | |
| Ion Torrent Genexus FFPE DNA/RNA Purification Combo Kit | Thermo Fisher Scientific (Waltham, Massachusetts, USA) | A45539 | |
| Oncomine Precision Assay GX (OPA) Panel (included Strips 1 and 2-HD) | Thermo Fisher Scientific (Waltham, Massachusetts, USA) | A46291 |
Referenzen
- Howlader, N., et al. The effect of advances in lung-cancer treatment on population mortality. New England Journal of Medicine. 383 (7), 640-649 (2020).
- Melosky, B., et al. The rapidly evolving landscape of novel targeted therapies in advanced non-small cell lung cancer. Lung Cancer. 160, 136-151 (2021).
- Hanna, N. H., et al. Therapy for stage IV non-small-cell lung cancer with driver alterations: ASCO and OH (CCO) joint guideline update. Journal of Clinical Oncology. 39 (9), 1040-1091 (2021).
- Kerr, K. M., et al. The evolving landscape of biomarker testing for non-small cell lung cancer in Europe. Lung Cancer. 154, 161-175 (2021).
- Mosele, F., et al. Recommendations for the use of next-generation sequencing (NGS) for patients with metastatic cancers: a report from the ESMO precision medicine working group. Annals of Oncology. 31 (11), 1491-1505 (2020).
- Kazdal, D., Hofman, V., Christopoulos, P., Ilié, M., Stenzinger, A., Hofman, P. Fusion-positive non-small cell lung carcinoma: Biological principles, clinical practice, and diagnostic implications. Genes Chromosomes and Cancer. 61 (5), 244-260 (2022).
- Li, B. T., et al. Trastuzumab deruxtecan in HER2 -mutant non-small-cell lung cancer. New England Journal of Medicine. 386 (3), 241-251 (2022).
- Bontoux, C., Hofman, V., Brest, P., Ilié, M., Mograbi, B., Hofman, P. Daily practice assessment of KRAS status in NSCLC patients: A new challenge for the thoracic pathologist is right around the corner. Cancers. 14 (7), 1628 (2022).
- Skoulidis, F., et al. Sotorasib for lung cancers with KRAS p.G12C mutation. New England Journal of Medicine. 384 (25), 2371-2381 (2021).
- Hellyer, J. A., et al. Impact of tumor suppressor gene co-mutations on differential response to EGFR TKI therapy in EGFR L858R and Exon 19 deletion lung cancer. Clinical Lung Cancer. 23 (3), 264-272 (2022).
- Mograbi, B., Heeke, S., Hofman, P. The importance of stk11/lkb1 assessment in non-small cell lung carcinomas. Diagnostics. 11 (2), 196 (2021).
- Nadal, E., et al. Two patients with advanced-stage lung adenocarcinoma with radiologic complete response to nivolumab treatment harboring an STK11/LKB1 mutation. JCO Precision Oncology. 4, 1239-1245 (2022).
- Smeltzer, M. P., et al. The international association for the study of lung cancer global survey on molecular testing in lung cancer. Journal of Thoracic Oncology. 15 (9), 1434-1448 (2020).
- Ahern, E., Solomon, B. J., Hui, R., Pavlakis, N., O’Byrne, K., Hughes, B. G. M. Neoadjuvant immunotherapy for non-small cell lung cancer: Right drugs, right patient, right time. Journal for ImmunoTherapy of Cancer. 9 (6), e002248 (2021).
- Wu, Y. -. L., et al. Osimertinib in resected EGFR-mutated non-small-cell lung cancer. New England Journal of Medicine. 383 (18), 1711-1723 (2020).
- Hanna, N. H., et al. Therapy for stage IV non-small-cell lung cancer without driver alterations: ASCO and OH (CCO) joint guideline update. J Clin Oncol. 38 (14), 1608-1632 (2020).
- de Maglio, G., et al. The storm of NGS in NSCLC diagnostic-therapeutic pathway: How to sun the real clinical practice. Critical Reviews in Oncology/Hematology. 169, 103561 (2022).
- DiStasio, M., Chen, Y., Rangachari, D., Costa, D. B., Heher, Y. K., VanderLaan, P. A. Molecular testing turnaround time for non-small cell lung cancer in routine clinical practice confirms feasibility of CAP/IASLC/AMP guideline recommendations: A single-center analysis. Clinical Lung Cancer. 18 (5), e349-e356 (2017).
- Heeke, S., et al. Use of the ion PGM and the genereader NGS systems in daily routine practice for advanced lung adenocarcinoma patients: A practical point of view reporting a comparative study and assessment of 90 patients. Cancers. 10 (4), 88 (2018).
- Hofman, P. The challenges of evaluating predictive biomarkers using small biopsy tissue samples and liquid biopsies from non-small cell lung cancer patients. Journal of Thoracic Disease. 11, S57-S64 (2019).
- Ilié, M., et al. Setting up an ultra-fast next-generation sequencing approach as reflex testing at diagnosis of non-squamous non-small cell lung cancer; experience of a single center (LPCE, Nice, France). Cancers. 14 (9), 2258 (2022).
- Zacharias, M., et al. Reflex testing in non-small cell lung carcinoma using DNA-and RNA-based next-generation sequencing-a single-center experience. Translational Lung Cancer Research. 10 (11), 4221-4234 (2021).
- Miller, T. E., et al. Clinical utility of reflex testing using focused nextgeneration sequencing for management of patients with advanced lung adenocarcinoma. Journal of Clinical Pathology. 71 (12), 1108-1115 (2018).
- Al-Ahmadi, A., et al. Next generation sequencing of advanced non-small cell lung cancer: utilization based on race and impact on survival. Clinical Lung Cancer. 22 (1), 16.e1-22.e1 (2021).
- Kim, J. H., Yoon, S., Lee, D. H., Jang, S. J., Chun, S. M., Kim, S. W. Real-world utility of next-generation sequencing for targeted gene analysis and its application to treatment in lung adenocarcinoma. Cancer Medicine. 10 (10), 3197-3204 (2021).
- Sheffield, B. S., et al. Point of care molecular testing: Community-based rapid next-generation sequencing to support cancer care. Current Oncology. 29 (3), 1326-1334 (2022).
- Camidge, D. R., Doebele, R. C., Kerr, K. M. Comparing and contrasting predictive biomarkers for immunotherapy and targeted therapy of NSCLC. Nature Reviews Clinical Oncology. 16 (6), 341-355 (2019).
- Rosas, D., Raez, L. E., Russo, A., Rolfo, C. Neuregulin 1 gene (Nrg1). A potentially new targetable alteration for the treatment of lung cancer. Cancers. 13 (20), 5038 (2021).
- Shapiro, G. I., et al. A Phase 1 study of RO6870810, a novel bromodomain and extra-terminal protein inhibitor, in patients with NUT carcinoma, other solid tumours, or diffuse large B-cell lymphoma. British Journal of Cancer. 124 (4), 744-753 (2021).
- Schoenfeld, A. J., et al. The genomic landscape of SMARCA4 alterations and associations with outcomes in patients with lung cancer. Clinical Cancer Research. 26 (21), 5701-5708 (2021).
- Zhang, K., et al. Identification of deleterious NOTCH mutation as novel predictor to efficacious immunotherapy in NSCLC. Clinical Cancer Research. 26 (14), 3649-3661 (2020).
- Shen, C. I., et al. Real-world evidence of the intrinsic limitations of PCR-based EGFR mutation assay in non-small cell lung cancer. Scientific Reports. 12 (1), 13566 (2022).
- Zou, D., et al. Diagnostic value and cost-effectiveness of next-generation sequencing-based testing for treatment of patients with advanced/metastatic non-squamous non-small-cell lung cancer in the United States. Journal of Molecular Diagnostics. 24 (8), 901-914 (2022).
- Zhong, Y., Xu, F., Wu, J., Schubert, J., Li, M. M. Application of next generation sequencing in laboratory medicine. Annals of Laboratory Medicine. 41 (1), 25-43 (2020).
- Bruno, R., Fontanini, G. Next generation sequencing for gene fusion analysis in lung cancer: A literature review. Diagnostics. 10 (8), 521 (2020).
- Hofman, V., et al. Ultra-fast gene fusion assessment for non-squamous non-small cell lung cancer. JTO Clinical and Research Reports. 4 (2), 100457 (2022).
- Horgan, D., et al. Personalized medicine perspective identifying the steps required to effectively implement next-generation sequencing in oncology at a national level in Europe. Journal of Personalized Medicine. 12 (1), 72 (2022).
- Cohen, D., et al. Optimizing mutation and fusion detection in NSCLC by sequential DNA and RNA sequencing. Journal of Thoracic Oncology. 15 (6), 1000-1014 (2020).
- Goswami, R. S., et al. Identification of factors affecting the success of next-generation sequencing testing in solid tumors. American Journal of Clinical Pathology. 145 (2), 222-237 (2016).
- Ilie, M., Hofman, P. Pitfalls in Lung Cancer Molecular Pathology: How to Limit them in Routine Practice. Current Medicinal Chemistry. 19 (16), 2638-2651 (2012).
