Das Versprechen der Flüssigbiopsie bei der Krankheitsdetektion und -überwachung

Was ist eine Flüssigbiopsie?

Die Flüssigbiopsie analysiert Körperflüssigkeiten und diagnostiziert Krankheiten, indem sie Blut, Liquor cerebrospinalis, Speichel, Pleuraflüssigkeit, Aszites, Urin usw. von Patienten entnimmt. Sie kann den Einfluss der Gewebeheterogenität auf die molekulare Typisierung von Tumoren bis zu einem gewissen Grad vermeiden und kann für das frühe Krebs-Screening sowie die postoperative Rückfallüberwachung verwendet werden. Derzeit ist die blutbasierte Flüssigbiopsie die Hauptforschungsrichtung, die hauptsächlich freies zirkulierendes Tumor-DNA (ctDNA), zirkulierende Tumorzellen (CTCs) und Exosomen im Blut nachweist.

Das ctDNA mit Mutationsinformationen des Tumorgewebes wird von Tumorzellen ins Blut freigesetzt, und die Flüssigbiopsie kann verschiedene Arten von Mutationen nachweisen, einschließlich Punktmutationen (SNV), Insertionen und Deletionen kurzer Fragmente (Indel), Fusionsgene (Fusion), Kopienzahlvarianten (CNV) usw.

Flüssigbiopsie für Lungenkrebs im Frühstadium. (Rolfo et al., 2020)

Die Vorteile der Flüssigbiopsie

Im Vergleich zu Gewebe-Biopsiemethoden verwendet die Flüssigbiopsie innovative und minimalinvasive Technologien, die sowohl die diagnostischen als auch die therapeutischen Phasen der Biopsie einfacher, schneller und dynamisch leichter wiederholbar und überwachbar machen. Sie wird nicht von der Tumorheterogenität beeinflusst und kann den gesamten Tumorvariantenstatus bis zu einem gewissen Grad widerspiegeln. Sie bietet auch einen effektiven Weg, um den genetischen Variantenstatus des Tumors für Patienten zu verstehen, die Schwierigkeiten haben, Biopsiegewebe zu erhalten oder deren Gewebeproben nicht ausreichend für genetische Tests sind. All diese Informationen können als Referenzbasis für Ärzte dienen und den Patienten helfen, personalisierte Behandlungspläne zu entwickeln, die ihnen letztendlich im Bereich der Präzisionsmedizin am meisten zugutekommen.

Sicher und minimalinvasiv

Flüssigbiopsien sind minimalinvasiv und können die Nebenwirkungen und die Erholungszeit invasiver Eingriffe reduzieren. Sie sind weniger schmerzhaft, hochgradig operabel und reproduzierbar, was die Compliance des Patienten verbessern und eine dynamische Überwachung von Rückfällen, Wirksamkeit oder Arzneimittelresistenz ermöglichen kann.

Frühere Erkennung von Tumorgewebe

Die Gewebe-Biopsie verlässt sich hauptsächlich auf bildgebende Verfahren, aber im Frühstadium eines Tumors ist es schwierig, klare Tumorherde durch Bildgebung zu erkennen. Die Flüssigbiopsie kann Tumoren früher als die Bildgebung erkennen, indem sie DNA-Fragmente erfasst, die von Tumorzellen in den Blutkreislauf freigesetzt werden, und ermöglicht so das frühe Screening von Tumoren und die Risikobewertung für postoperative Rückfälle.

Räumliche und zeitliche Heterogenität und zeitkritisch

Die Gewebe-Biopsie kann nur einen „Schnappschuss“ spezifischer Teile des Tumors zu bestimmten Zeiten geben, was gewisse Einschränkungen hat. Das ctDNA stammt jedoch aus Tumorgeweben aller Standorte, was mehr tumorbezogene Genmutationsdaten während des Tumorfortschritts liefern kann und ein umfassenderes und genaueres Bild des gesamten Tumors widerspiegelt. Gleichzeitig haben die Marker der Flüssigbiopsie eine kurze Halbwertszeit und sind zeitkritisch, was sie zu einem dynamischen Werkzeug macht, um die Behandlungsreaktion innerhalb weniger Stunden zu verfolgen und rechtzeitige und effektive Informationen für die Klinik bereitzustellen.

Was sind die Anwendungen der Flüssigbiopsie?

Als eines der aufkommenden technischen Werkzeuge für die Krebsdiagnose und -behandlung wächst die Forschung im Bereich der Flüssigbiopsie stetig und hat bedeutende Fortschritte bei der Diagnose und Behandlung verschiedener solider Tumoren erzielt. Im Jahr 2016 genehmigte die US-amerikanische FDA die erste Flüssigbiopsietechnologie zur Nachweis von EGFR-Mutationen bei Patienten mit nicht-kleinzelligem Lungenkrebs mit EGFR-Exon-19-Deletion oder Exon-21-L858R-Substitutionsmutation, um die Anwendung von EGFR-gerichteten Medikamenten zu leiten. Seitdem folgten zahlreiche klinische Studien, und die Flüssigbiopsietechnologie hat sich allmählich von der klinischen Forschung zur praktischen Anwendung entwickelt.

Überwachung von Arzneimittelresistenz

Die Analyse von Plasma-ctDNA kann mehrere Mechanismen der Resistenz gegen molekulare zielgerichtete Therapien überwachen. Zum Beispiel kann der ctDNA-Test anzeigen, ob Patienten mit nicht-kleinzelligem Lungenkrebs aufgrund des Vorhandenseins der EGFR-Exon-20-T790M-Mutation resistent sind, was ein wichtiger Leitfaden für die Auswahl von EGFR-gerichteten Therapien ist. Neben der Überwachung bekannter Resistenzmechanismen kann der ctDNA-Test auch verwendet werden, um unbekannte Resistenzmechanismen zu identifizieren und bei der Auswahl von Behandlungsoptionen zu helfen, die spezifische Resistenzmechanismen anvisieren.

Prognostische Bewertung

Mikroskopische Restkrankheit (MRD), ein aktueller Forschungsschwerpunkt in der prognostischen Bewertung, bezieht sich auf molekulare Abnormalitäten des Krebsursprungs, die durch herkömmliche bildgebende Verfahren oder Labormethoden nicht nachgewiesen werden können, aber durch Flüssigbiopsie nach Erreichen einer kompletten Remission der Krebserkrankung nachgewiesen werden können. Mehrere Studien zu soliden Tumoren haben gezeigt, dass der ctDNA-basierte MRD-Status für die prognostische Bewertung von Patienten nach radikaler Chirurgie und zur Vorhersage des Rückfallrisikos verwendet werden kann.

Frühes Tumorscreening

Im Vergleich zu Tumoren im Frühstadium haben Tumoren im fortgeschrittenen Stadium eine höhere Tumorlast und mehr ctDNA im Blut, sodass sie leichter nachgewiesen werden können. Das wichtigste Merkmal von Tumoren im Frühstadium ist, dass die Tumorlast niedrig ist und der Gehalt an ctDNA im Blut zu diesem Zeitpunkt ebenfalls extrem niedrig ist, sodass es schwierig ist, die Anforderungen an die Früherkennung durch gewöhnliche Tests auf ctDNA-Mutationen zu erfüllen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Prüfung des Methylierungsgrads von Plasma-ctDNA eine effektive Hilfe für das frühe Tumorscreening.

Referenz:

1. Rolfo, Christian, und Alessandro Russo. "Flüssigbiopsie für Lungenkrebs im Frühstadium rückt immer näher." Nature Reviews Clinical Oncology 17.9 (2020): 523-524.