newyddion

Yn ystod y degawd diwethaf, mae technoleg dilyniannu genynnau wedi cael ei defnyddio'n helaeth mewn ymchwil canser ac ymarfer clinigol, gan ddod yn offeryn pwysig i ddatgelu nodweddion moleciwlaidd canser. Mae datblygiadau mewn diagnosis moleciwlaidd a therapi wedi'i dargedu wedi hyrwyddo datblygiad cysyniadau therapi manwl gywirdeb tiwmor ac wedi dod â newidiadau mawr i faes cyfan diagnosis a thriniaeth tiwmor. Gellir defnyddio profion genetig i rybuddio risg canser, arwain penderfyniadau triniaeth a gwerthuso prognosis, ac mae'n offeryn pwysig i wella canlyniadau clinigol cleifion. Yma, rydym yn crynhoi'r erthyglau diweddar a gyhoeddwyd yn CA Cancer J Clin, JCO, Ann Oncol a chyfnodolion eraill i adolygu cymhwysiad profion genetig mewn diagnosis a thriniaeth canser.

Mwtaniadau somatig a mwtaniadau llinell germau. Yn gyffredinol, mae canser yn cael ei achosi gan fwtaniadau DNA y gellir eu hetifeddu gan rieni (mwtaniadau llinell germau) neu eu caffael gydag oedran (mwtaniadau somatig). Mae mwtaniadau llinell germau yn bresennol o enedigaeth, ac fel arfer mae'r mwtaniad yn cario'r mwtaniad yn DNA pob cell yn y corff a gellir ei drosglwyddo i epil. Mae unigolion yn caffael mwtaniadau somatig mewn celloedd nad ydynt yn gametig ac fel arfer nid ydynt yn cael eu trosglwyddo i epil. Gall mwtaniadau llinell germau a somatig ddinistrio gweithgaredd swyddogaethol arferol celloedd ac arwain at drawsnewidiad malaen celloedd. Mae mwtaniadau somatig yn allweddol i falaenedd a'r biomarciwr mwyaf rhagfynegol mewn oncoleg; fodd bynnag, mae tua 10 i 20 y cant o gleifion tiwmor yn cario mwtaniadau llinell germau sy'n cynyddu eu risg o ganser yn sylweddol, ac mae rhai o'r mwtaniadau hyn hefyd yn therapiwtig.
Mwtaniad gyrrwr a mwtaniad teithiwr. Nid yw pob amrywiad DNA yn effeithio ar swyddogaeth celloedd; ar gyfartaledd, mae'n cymryd pump i ddeg digwyddiad genomig, a elwir yn "mwtaniadau gyrrwr," i sbarduno dirywiad celloedd arferol. Mae mwtaniadau gyrrwr yn aml yn digwydd mewn genynnau sy'n gysylltiedig yn agos â gweithgareddau bywyd celloedd, megis genynnau sy'n ymwneud â rheoleiddio twf celloedd, atgyweirio DNA, rheoli cylchred celloedd a phrosesau bywyd eraill, ac mae ganddynt y potensial i gael eu defnyddio fel targedau therapiwtig. Fodd bynnag, mae cyfanswm y mwtaniadau mewn unrhyw ganser yn eithaf mawr, yn amrywio o ychydig filoedd mewn rhai canserau'r fron i fwy na 100,000 mewn rhai canserau'r colon a'r rectwm ac endometriwm amrywiol iawn. Nid oes gan y rhan fwyaf o fwtaniadau unrhyw arwyddocâd biolegol neu arwyddocâd biolegol cyfyngedig, hyd yn oed os yw'r mwtaniad yn digwydd yn y rhanbarth codio, gelwir digwyddiadau mwtaniadol dibwys o'r fath yn "mwtaniadau teithwyr". Os yw amrywiad genyn mewn math penodol o diwmor yn rhagweld ei ymateb i driniaeth neu ei wrthwynebiad iddi, ystyrir bod yr amrywiad yn glinigol weithredol.
Oncogenau a genynnau atalydd tiwmor. Gellir rhannu genynnau sy'n aml yn cael eu mwtaneiddio mewn canser yn fras yn ddau gategori, oncogenau a genynnau atalydd tiwmor. Mewn celloedd normal, mae'r protein a amgodir gan oncogenau yn chwarae rhan bennaf yn hyrwyddo amlhau celloedd ac atal apoptosis celloedd, tra bod y protein a amgodir gan enynnau oncosuppressor yn bennaf gyfrifol am reoleiddio rhaniad celloedd yn negyddol i gynnal swyddogaeth arferol celloedd. Yn y broses drawsnewid malaen, mae mwtaniad genomig yn arwain at wella gweithgaredd oncogen a lleihau neu golli gweithgaredd genynnau oncosuppressor.
Amrywiad bach ac amrywiad strwythurol. Dyma'r ddau brif fath o dreigladau yn y genom. Mae amrywiadau bach yn newid DNA trwy newid, dileu, neu ychwanegu nifer fach o fasau, gan gynnwys mewnosod basau, dileu, newid ffrâm, colli codon cychwyn, treigladau colli codon stopio, ac ati. Mae amrywiad strwythurol yn ail-drefnu genom mawr, sy'n cynnwys segmentau genynnau sy'n amrywio o ran maint o ychydig filoedd o fasau i fwyafrif y cromosom, gan gynnwys newidiadau i nifer copïau genynnau, dileu cromosomau, dyblygu, gwrthdroad neu drawsleoliad. Gall y treigladau hyn achosi gostyngiad neu welliant yn swyddogaeth protein. Yn ogystal â newidiadau ar lefel genynnau unigol, mae llofnodion genomig hefyd yn rhan o adroddiadau dilyniannu clinigol. Gellir gweld llofnodion genomig fel patrymau cymhleth o amrywiadau bach a/neu strwythurol, gan gynnwys llwyth treiglad tiwmor (TMB), ansefydlogrwydd microsatellite (MSI), a diffygion ailgyfuno homologaidd.

Mwtaniad clonal a mwtaniad is-glonal. Mae mwtaniadau clonal yn bresennol ym mhob cell tiwmor, maent yn bresennol adeg diagnosis, ac yn parhau i fod yn bresennol ar ôl i driniaeth fynd yn ei blaen. Felly, mae gan fwtaniadau clonal y potensial i gael eu defnyddio fel targedau therapiwtig tiwmor. Mae mwtaniadau is-glonal yn bresennol mewn is-set o gelloedd canser yn unig a gellir eu canfod ar ddechrau'r diagnosis, ond maent yn diflannu gydag ailddigwyddiad dilynol neu'n ymddangos dim ond ar ôl triniaeth. Mae heterogenedd canser yn cyfeirio at bresenoldeb mwtaniadau is-glonal lluosog mewn un canser. Yn nodedig, mae mwyafrif helaeth y mwtaniadau gyrrwr arwyddocaol yn glinigol ym mhob rhywogaeth canser gyffredin yn fwtaniadau clonal ac yn parhau'n sefydlog drwy gydol datblygiad y canser. Efallai na fydd ymwrthedd, sy'n aml yn cael ei gyfryngu gan is-glonau, yn cael ei ganfod ar adeg y diagnosis ond mae'n ymddangos pan fydd yn ailwaelu ar ôl triniaeth.

Defnyddir y dechneg draddodiadol FISH neu garyoteip celloedd i ganfod newidiadau ar y lefel cromosomaidd. Gellir defnyddio FISH i ganfod uno genynnau, dileu ac ymhelaethiadau, ac fe'i hystyrir yn "safon aur" ar gyfer canfod amrywiadau o'r fath, gyda chywirdeb a sensitifrwydd uchel ond trwybwn cyfyngedig. Mewn rhai malaeneddau hematolegol, yn enwedig lewcemia acíwt, mae caryoteipio yn dal i gael ei ddefnyddio i arwain diagnosis a prognosis, ond mae'r dechneg hon yn cael ei disodli'n raddol gan asesiadau moleciwlaidd wedi'u targedu fel FISH, WGS, ac NGS.
Gellir canfod newidiadau mewn genynnau unigol drwy PCR, PCR amser real a PCR diferu digidol. Mae gan y technegau hyn sensitifrwydd uchel, maent yn arbennig o addas ar gyfer canfod a monitro briwiau gweddilliol bach, a gallant gael canlyniadau mewn cyfnod cymharol fyr, yr anfantais yw bod yr ystod canfod yn gyfyngedig (fel arfer dim ond canfod mwtaniadau mewn un neu ychydig o enynnau), ac mae'r gallu i gynnal profion lluosog yn gyfyngedig.
Mae imiwnohistochemeg (IHC) yn offeryn monitro sy'n seiliedig ar brotein a ddefnyddir yn gyffredin i ganfod mynegiant biomarcwyr fel ERBB2 (HER2) a derbynyddion estrogen. Gellir defnyddio IHC hefyd i ganfod proteinau penodol wedi'u mwtaneiddio (megis BRAF V600E) ac asio genynnau penodol (megis asio ALK). Mantais IHC yw y gellir ei integreiddio'n hawdd i'r broses dadansoddi meinwe arferol, felly gellir ei gyfuno â phrofion eraill. Yn ogystal, gall IHC ddarparu gwybodaeth am leoliad protein isgellog. Yr anfanteision yw graddadwyedd cyfyngedig a gofynion sefydliadol uchel.
Dilyniannu ail genhedlaeth (NGS) Mae NGS yn defnyddio technegau dilyniannu cyfochrog trwybwn uchel i ganfod amrywiadau ar lefel DNA a/neu RNA. Gellir defnyddio'r dechneg hon i ddilyniannu'r genom cyfan (WGS) a'r rhanbarthau genynnau o ddiddordeb. Mae WGS yn darparu'r wybodaeth mwtaniad genomig fwyaf cynhwysfawr, ond mae llawer o rwystrau i'w gymhwysiad clinigol, gan gynnwys yr angen am samplau meinwe tiwmor ffres (nid yw WGS yn addas eto ar gyfer dadansoddi samplau wedi'u symud â formalin) a'r gost uchel.
Mae dilyniannu NGS wedi'i dargedu yn cynnwys dilyniannu exon cyfan a phanel genynnau targed. Mae'r profion hyn yn cyfoethogi rhanbarthau o ddiddordeb trwy chwiliedyddion DNA neu ymhelaethiad PCR, gan gyfyngu ar faint o ddilyniannu sydd ei angen (mae'r exome cyfan yn ffurfio 1 i 2 y cant o'r genom, a hyd yn oed paneli mawr sy'n cynnwys 500 o enynnau yn ffurfio dim ond 0.1 y cant o'r genom). Er bod dilyniannu exon cyfan yn perfformio'n dda mewn meinweoedd wedi'u sefydlogi â formalin, mae ei gost yn parhau i fod yn uchel. Mae cyfuniadau genynnau targed yn gymharol economaidd ac yn caniatáu hyblygrwydd wrth ddewis genynnau i'w profi. Yn ogystal, mae DNA rhydd sy'n cylchredeg (cfDNA) yn dod i'r amlwg fel opsiwn newydd ar gyfer dadansoddi genomig cleifion canser, a elwir yn fiopsïau hylif. Gall celloedd canser a chelloedd normal ryddhau DNA i'r llif gwaed, a gelwir y DNA sy'n cael ei daflu o gelloedd canser yn DNA tiwmor sy'n cylchredeg (ctDNA), y gellir ei ddadansoddi i ganfod mwtaniadau posibl mewn celloedd tiwmor.
Mae'r dewis o brawf yn dibynnu ar y broblem glinigol benodol i'w datrys. Gellir canfod y rhan fwyaf o'r biomarcwyr sy'n gysylltiedig â therapïau cymeradwy gan ddefnyddio technegau FISH, IHC, a PCR. Mae'r dulliau hyn yn rhesymol ar gyfer canfod symiau bach o fiomarcwyr, ond nid ydynt yn gwella effeithlonrwydd canfod wrth i'r broses gael ei chynyddu, ac os canfyddir gormod o fiomarcwyr, efallai na fydd digon o feinwe i'w chanfod. Mewn rhai mathau penodol o ganser, fel canser yr ysgyfaint, lle mae samplau meinwe yn anodd eu cael a lle mae biomarcwyr lluosog i'w profi, mae defnyddio NGS yn ddewis gwell. I gloi, mae'r dewis o brawf yn dibynnu ar nifer y biomarcwyr i'w profi ar gyfer pob claf a nifer y cleifion i'w profi am y biomarcwr. Mewn rhai achosion, mae defnyddio IHC/FISH yn ddigonol, yn enwedig pan fydd y targed wedi'i nodi, fel canfod derbynyddion estrogen, derbynyddion progesteron, ac ERBB2 mewn cleifion canser y fron. Os oes angen archwiliad mwy cynhwysfawr o dreigladau genomig a chwilio am dargedau therapiwtig posibl, mae NGS yn fwy trefnus a chost-effeithiol. Yn ogystal, gellir ystyried NGS mewn achosion lle mae canlyniadau IHC/FISH yn amwys neu'n amhendant.

Mae canllawiau gwahanol yn rhoi canllawiau ynghylch pa gleifion ddylai fod yn gymwys i gael profion genetig. Yn 2020, cyhoeddodd Grŵp Gwaith Meddygaeth Fanwl ESMO yr argymhellion profi NGS cyntaf ar gyfer cleifion â chanser datblygedig, gan argymell profion NGS arferol ar gyfer canser yr ysgyfaint nad yw'n gelloedd bach nad yw'n sgwamos datblygedig, canser y prostad, canser y colon a'r rhefrwm, canser y dwythell fustl, a samplau tiwmor canser yr ofari, ac yn 2024, diweddarodd ESMO ar y sail hon, gan argymell cynnwys canser y fron a thiwmorau prin. Megis tiwmorau stromal gastroberfeddol, sarcomas, canserau thyroid a chanserau o darddiad anhysbys.
Yn 2022, mae Barn Glinigol ASCO ar brofi genom somatig mewn cleifion â chanser metastatig neu ddatblygedig yn nodi, os cymeradwyir therapi sy'n gysylltiedig â biomarcwr mewn cleifion â thiwmorau solet metastatig neu ddatblygedig, argymhellir profion genetig ar gyfer y cleifion hyn. Er enghraifft, dylid cynnal profion genomig mewn cleifion â melanoma metastatig i sgrinio am dreigladau BRAF V600E, gan fod atalyddion RAF a MEK wedi'u cymeradwyo ar gyfer yr arwydd hwn. Yn ogystal, dylid cynnal profion genetig hefyd os oes marcwr clir o wrthwynebiad i'r cyffur gael ei roi i'r claf. Mae Egfrmab, er enghraifft, yn aneffeithiol mewn canser y colon a'r rhefrwm mwtant KRAS. Wrth ystyried addasrwydd claf ar gyfer dilyniannu genynnau, dylid integreiddio statws corfforol y claf, cyd-morbidrwydd, a cham y tiwmor, oherwydd mae'r gyfres o gamau sy'n ofynnol ar gyfer dilyniannu genom, gan gynnwys caniatâd y claf, prosesu labordy, a dadansoddi canlyniadau dilyniannu, yn ei gwneud yn ofynnol i'r claf fod â gallu corfforol a disgwyliad oes digonol.
Yn ogystal â mwtaniadau somatig, dylid profi rhai canserau hefyd am enynnau llinell germ. Gall profi am fwtaniadau llinell germ ddylanwadu ar benderfyniadau triniaeth ar gyfer canserau fel mwtaniadau BRCA1 a BRCA2 mewn canserau'r fron, yr ofari, y prostad a'r pancreas. Gall mwtaniadau llinell germ hefyd gael goblygiadau ar gyfer sgrinio ac atal canser yn y dyfodol mewn cleifion. Mae angen i gleifion a allai fod yn addas ar gyfer profi am fwtaniadau llinell germ fodloni rhai amodau, sy'n cynnwys ffactorau fel hanes teuluol o ganser, oedran ar adeg diagnosis, a math o ganser. Fodd bynnag, nid yw llawer o gleifion (hyd at 50%) sy'n cario mwtaniadau pathogenig yn y llinell germ yn bodloni'r meini prawf traddodiadol ar gyfer profi am fwtaniadau llinell germ yn seiliedig ar hanes teuluol. Felly, er mwyn cynyddu adnabod cludwyr mwtaniadau i'r eithaf, mae'r Rhwydwaith Canser Cynhwysfawr Cenedlaethol (NCCN) yn argymell bod pob neu'r rhan fwyaf o gleifion â chanser y fron, yr ofari, yr endometriwm, y pancreas, y colon a'r rhefrwm, neu'r prostad yn cael eu profi am fwtaniadau llinell germ.
O ran amseriad profion genetig, oherwydd bod y mwyafrif helaeth o dreigladau gyrwyr arwyddocaol yn glinigol yn glonal ac yn gymharol sefydlog dros gwrs datblygiad canser, mae'n rhesymol cynnal profion genetig ar gleifion ar adeg diagnosis o ganser datblygedig. Ar gyfer profion genetig dilynol, yn enwedig ar ôl therapi wedi'i dargedu'n foleciwlaidd, mae profion ctDNA yn fwy manteisiol na DNA meinwe tiwmor, oherwydd gall DNA gwaed gynnwys DNA o bob briw tiwmor, sy'n fwy ffafriol i gael gwybodaeth am amrywioldeb tiwmor.
Efallai y bydd dadansoddi ctDNA ar ôl triniaeth yn gallu rhagweld ymateb tiwmor i driniaeth ac adnabod dilyniant clefyd yn gynharach na dulliau delweddu safonol. Fodd bynnag, nid oes protocolau ar gyfer defnyddio'r data hyn i lywio penderfyniadau triniaeth wedi'u sefydlu, ac ni argymhellir dadansoddiad ctDNA oni bai mewn treialon clinigol. Gellir defnyddio ctDNA hefyd i asesu briwiau gweddilliol bach ar ôl llawdriniaeth radical ar diwmor. Mae profi ctDNA ar ôl llawdriniaeth yn rhagfynegydd cryf o ddilyniant clefydau a gall helpu i benderfynu a fydd claf yn elwa o gemotherapi ategol, ond nid yw'n dal i gael ei argymell defnyddio ctDNA y tu allan i dreialon clinigol i lywio penderfyniadau cemotherapi ategol.

Prosesu data Y cam cyntaf mewn dilyniannu genom yw echdynnu DNA o samplau cleifion, paratoi llyfrgelloedd, a chynhyrchu data dilyniannu crai. Mae angen prosesu pellach ar y data crai, gan gynnwys hidlo data o ansawdd isel, ei gymharu â'r genom cyfeirio, nodi gwahanol fathau o dreigladau trwy wahanol algorithmau dadansoddol, pennu effaith y treigladau hyn ar gyfieithu protein, a hidlo treigladau llinell germ.
Mae anodiad genynnau gyrrwr wedi'i gynllunio i wahaniaethu rhwng mwtaniadau gyrrwr a theithiwr. Mae mwtaniadau gyrrwr yn arwain at golli neu wella gweithgaredd genynnau atalydd tiwmor. Mae amrywiadau bach sy'n arwain at anactifadu genynnau atalydd tiwmor yn cynnwys mwtaniadau nonsens, mwtaniadau ffrâm-symud, a mwtaniadau safle ysbeilio allweddol, yn ogystal â dileu codon cychwyn llai aml, dileu codon stop, ac ystod eang o fwtaniadau mewnosod/dileu intron. Yn ogystal, gall mwtaniadau camsynhwyro a mwtaniadau mewnosod/dileu intron bach hefyd arwain at golli gweithgaredd genynnau atalydd tiwmor wrth effeithio ar barthau swyddogaethol pwysig. Mae amrywiadau strwythurol sy'n arwain at golli gweithgaredd genynnau atalydd tiwmor yn cynnwys dileu genynnau rhannol neu gyflawn ac amrywiadau genomig eraill sy'n arwain at ddinistrio ffrâm ddarllen y genynnau. Mae amrywiadau bach sy'n arwain at swyddogaeth well oncogenynnau yn cynnwys mwtaniadau camsynhwyro a mewnosodiadau/dileu intron achlysurol sy'n targedu parthau swyddogaethol protein pwysig. Mewn achosion prin, gall mwtaniadau safle ysbeilio neu fyrhau protein arwain at actifadu oncogenynnau. Mae amrywiadau strwythurol sy'n arwain at actifadu oncogenynnau yn cynnwys cyfuno genynnau, dileu genynnau, a dyblygu genynnau.
Mae dehongliad clinigol o amrywiad genomig yn asesu arwyddocâd clinigol mwtaniadau a nodwyd, h.y. eu gwerth diagnostig, prognostig, neu therapiwtig posibl. Mae sawl system raddio sy'n seiliedig ar dystiolaeth y gellir eu defnyddio i arwain y dehongliad clinigol o amrywiad genomig.
Mae Cronfa Ddata Oncoleg Meddygaeth Fanwl (OncoKB) Canolfan Ganser Sloan-Kettering Coffa yn dosbarthu amrywiadau genynnau i bedwar lefel yn seiliedig ar eu gwerth rhagfynegol ar gyfer defnyddio cyffuriau: Lefel 1/2, biomarcwyr wedi'u cymeradwyo gan yr FDA, neu biomarcwyr safonol yn glinigol sy'n rhagweld ymateb arwydd penodol i gyffur wedi'i gymeradwyo; Lefel 3, biomarcwyr wedi'u cymeradwyo neu heb eu cymeradwyo gan yr FDA sy'n rhagweld ymateb i gyffuriau targedig newydd sydd wedi dangos addewid mewn treialon clinigol, a Lefel 4, biomarcwyr heb eu cymeradwyo gan yr FDA sy'n rhagweld ymateb i gyffuriau targedig newydd sydd wedi dangos tystiolaeth fiolegol argyhoeddiadol mewn treialon clinigol. Ychwanegwyd pumed is-grŵp sy'n gysylltiedig ag ymwrthedd i driniaeth.
Mae canllawiau Cymdeithas Americanaidd ar gyfer Patholeg Foleciwlaidd (AMP)/Cymdeithas Americanaidd ar gyfer Oncoleg Glinigol (ASCO)/Coleg y Patholegwyr Americanaidd (CAP) ar gyfer dehongli amrywiad somatig yn rhannu amrywiad somatig yn bedwar categori: Gradd I, gydag arwyddocâd clinigol cryf; Gradd II, gydag arwyddocâd clinigol posibl; Gradd III, arwyddocâd clinigol anhysbys; Gradd IV, heb ei wybod am fod o arwyddocâd clinigol. Dim ond amrywiadau gradd I a II sy'n werthfawr ar gyfer penderfyniadau triniaeth.
Mae Graddfa Gweithredadwyedd Clinigol Targed Moleciwlaidd (ESCAT) ESMO yn dosbarthu amrywiadau genynnau i chwe lefel: Lefel I, targedau sy'n addas ar gyfer defnydd arferol; Mae'n debygol y bydd Cyfnod II, targed sy'n dal i gael ei astudio, yn cael ei ddefnyddio i sgrinio'r boblogaeth o gleifion a allai elwa o'r cyffur targed, ond mae angen mwy o ddata i'w gefnogi. Gradd III, amrywiadau genynnau wedi'u targedu sydd wedi dangos budd clinigol mewn rhywogaethau canser eraill; Gradd IV, dim ond amrywiadau genynnau wedi'u targedu a gefnogir gan dystiolaeth gyn-glinigol; Yng ngradd V, mae tystiolaeth i gefnogi arwyddocâd clinigol targedu'r mwtaniad, ond nid yw therapi un cyffur yn erbyn y targed yn ymestyn goroesiad, neu gellir mabwysiadu strategaeth driniaeth gyfunol; Gradd X, diffyg gwerth clinigol.