CN114561452A - mSEPT9作为预测结直肠癌患者术后复发风险标志物及用于评价化疗方案有效性的应用 - Google Patents

mSEPT9作为预测结直肠癌患者术后复发风险标志物及用于评价化疗方案有效性的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种mSEPT9作为预测结直肠癌患者术后复发风险标志物及用于评价化疗方案有效性的应用。本申请中的mSEPT9对于CRC患者复发风险在灵敏度和特异度方面显著优于传统的肿瘤标志物(CEA、CA199、CA242)，且其对于复发的预测远早于影像学检查，中位领先时间为5个月。而且，通过检测mSEPT9还可以区分不同化疗方案最适宜的患者群体，帮助患者减少术后复发，延长生存时间。

Description

mSEPT9作为预测结直肠癌患者术后复发风险标志物及用于评 价化疗方案有效性的应用
技术领域
本发明涉及医学技术领域，特别涉及一种mSEPT9(甲基化SEPT9 DNA)作为预测结直肠癌患者术后复发风险标志物及用于评价化疗方案有效性的应用。
背景技术
结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是全球第二大高发的恶性肿瘤，2018年有超过180万人被新诊断为CRC，88.1万人死亡，在死亡率中也排名第二。CRC的5年生存率为64％，但是术后复发及远处转移发生后，会导致其生存率下降至14％，其中发生肝转移的患者其5年生存率仅有6.1％。手术根治性切除仍然是治疗结直肠癌的主要手段，指南建议患者术后进行常规的临床评估和影像学监测，以发现复发或转移并进行及时的临床决策。尽管建议患者定期复查，但是影像学检测到复发或转移时通常较晚，只有10％-20％患者在影像学发现复发时还能得到根治性切除，最终导致患者无法在复发早期进行及时治疗，大大降低了CRC的5年生存率。因此，早期发现CRC复发并给予有针对性的早期干预，对于提高CRC患者的生存率非常重要。
目前用于监测肿瘤复发的血清肿瘤生物标志物，如癌胚抗原(CEA)、碳水化合物抗原19-9(CA19-9)和碳水化合物抗原242(CA242)，其敏感性和特异性均十分有限，发明人认为，提供一种高灵敏、高特异的预测复发与指导化疗方案选择的检测手段亟待被开发。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供了一种mSEPT9作为预测结直肠癌患者术后复发风险标志物及用于评价化疗方案有效性的应用。
本发明是通过以下技术方案得以实现的。
一种mSEPT9的检测试剂在制备预测结直肠癌患者术后复发风险的产品中的应用。
进一步的，所述mSEPT9来源于根治性手术后II到III期结直肠癌患者的外周血。
一种mSEPT9的检测试剂在制备评价结直肠癌患者术后化疗方案有效性的产品中的应用。
进一步的，所述mSEPT9来源于根治性手术后II到III期结直肠癌患者的外周血。
进一步的，所述化疗方案为标准FOLFOX方案和CAPEOX方案。
需要说明的是，本申请所述的mSEPT9是甲基化的SEPT9 DNA的缩写，其是从CRC肿瘤脱落细胞中释放出来的一种循环无细胞DNA(cfDNA)，可以通过PCR方法进行快速和准确的定量，在结直肠癌患者血浆中可被检测到。
本申请具有以下有益效果。
1、本发明的mSEPT9能有效检测高复发风险人群：术后mSEPT9阳性患者复发率显著高于阴性患者，且无复发生存期(RFS)显著差于阴性患者；
2、本发明的mSEPT9能有效指导CRC患者化疗方案的选择：对于术后mSEPT9阳性患者，CAPEOX方案预防复发的效果要显著优于FOLFOX方案，对于术后mSEPT9阴性患者，两种方案预防复发的效果无差异；
3、本发明mSEPT9的预测复发效果显著优于传统肿瘤标志物：mSEPT9预测复发的灵敏度和特异度显著优于传统肿瘤标志物CEA、CA19-9和CA242，在术后三种肿瘤标志物阴性患者中仍能够很好的预测复发；
4、本发明mSEPT9预测复发的时间远远早于影像学检查：CRC患者手术后第一次检测到mSEPT9阳性时间远远领先于影像学确诊复发时间，中位提前时间为5个月；
综上，本发明通过PCR方法检测患者术后血浆中的mSEPT9水平，能够很好的区分出术后高复发风险患者，灵敏度和特异度优于传统肿瘤标志物与影像学检查，且能够根据mSEPT9水平帮助患者选择更合适的化疗方案，显著降低术后复发率，延长生存时间，具有很高的临床应用价值。
附图说明
图1是本发明术后mSETP9状态与RFS的关系图(其中，A：术前mSEPT9；B：术后mSEPT9；C：监测期间mSEPT9的变化；D：术后mSEPT9与CAPEOX和FOLFOX；E：术后mSEPT9阴性患者与CAPEOX和FOLFOX；F：术后mSEPT9阳性患者应用CAPEOX或FOLFOX方案的RFS；G：术后mSEPT9阳性患者的CAPEOX 3个月和FOLFOX 3个月；H：术后mSEPT9阳性患者的CAPEOX 3个月和FOLFOX 6个月)；
图2是本发明mSETP9与CEA、CA19-9和CA242的预测复发风险比较图(其中，A：术后CEA未升高的患者的术后mSEPT9；B：术后CA199未升高的患者的术后mSEPT9；C：术后CA242未升高的患者的术后mSEPT9；D：术后mSEPT9的ROC曲线和AUC以及CEA、CA19-9和CA242的ROC曲线和AUC；E：接受辅助化疗并随后影像学确诊复发的患者的mSEPT9、CEA、CA19-9和CA242的阳性检出率；F：接受辅助化疗并在监测期间保持影像学无复发的患者的mSEPT9、CEA、CA19-9和CA242阳性检出率；阴影框表示患者在此期间接受辅助化疗，化疗时间为3个月或6个月；前一个虚线表示手术时间，后一个虚线表示影像学复发)；
图3是本发明纵向的mSETP9阳性与RFS的关系图(其中，A：纵向mSEPT9；B：比较mSEPT9和放射学检测的复发时间，p<0.001)。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本专利申请进行进一步的说明。
本申请纳入了426名接受了根治性手术的II和III期CRC患者，收集术前及术后1、3、6、9、12个月六个时间节点患者以下指标检测结果：mSEPT9、CEA、CA19-9和CA242，患者按常规接受影像学检查。同时对患者进行随访，中位随访时间为15.8个月(范围8.1-43.4个月)，记录患者生存情况、复发情况、治疗方案等信息，通过χ2检验、COX回归分析、K-M生存分析、倾向性匹配分析等统计学方法，分析mSEPT9在患者复发监测及化疗方案选择中的指导作用。
1.甲基化SEPT9的DNA定量
血液中的mSEPT9基因甲基化检测是在天津市人民医院临床实验室的ABI7500荧光聚合酶链反应(PCR)设备上用改进的mSEPT9试剂盒(Epigenomics AG for Epi proColon2.0)进行的。根据说明，mSETP9阳性被定义为周期阈值(Ct)≤41，而mSETP9阴性被定义为Ct值>41或未检测(ND)。对于那些未检测到的样本，Ct值被设定为45(mSEPT9检测中运行的最大PCR循环数)。
2.CEA、CA19-9和CA224的定量
血清中的肿瘤标志物CEA、CA19-9和CA242是在天津市人民医院临床实验室用电化学发光法检测的。阳性值由广泛接受的截止值定义(CEA：5ng/mL，CA19-9：37U/mL，CA242：20U/mL)。在统计分析中，血清水平低于报告的定量下限，即≤0.5ng/mL(CEA)、≤2.0U/mL(CA 19-9)和≤1.6U/mL(CA 242)被设定为0.5ng/mL、2.0U/mL和1.6U/mL。
3.应用SPSS 26.0分析，应用Graphpad prism 8.0进行绘图。
4.CRC患者基本信息见表1。
表1
Figure BDA0003540457240000041
Figure BDA0003540457240000051
Figure BDA0003540457240000061
Figure BDA0003540457240000071
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Figure BDA0003540457240000131
Figure BDA0003540457240000141
5.mSEPT9用于区分术后CRC高复发风险人群
1)收集患者信息
(1)术前及术后1个月内mSEPT9：426名接受根治性手术治疗的II和III期CRC患者中，有348人术前mSEPT9水平可被评估(阴性175人，阳性173人)，其中有339人术后1个月mSEPT9可被评估(阴性279人，阳性60人)。
(2)影像学资料：根据影像学资料判断患者是否复发转移。
2)对患者进行随访
收集患者生存状态、是否复发转移等信息，中位随访时间为15.8个月(范围8.1-43.4个月)。
3)进行RFS及复发率分析
(1)术前阳性率173/348(49.7％)，术后阳性率显著下降至60/339(17.7％)，mSEPT9可以实时反映肿瘤负荷及肿瘤术后MRD情况。
(2)分析结果如图1A所示，术前mSEPT9与患者预后无关(p>0.05)；如图1B所示，术后mSEPT9阳性患者RFS显著低于术后mSEPT9阴性患者(HR＝6.21，95％CI＝3.34-11.56，p<0.001)。
(3)如图1C所示，术后12个月内持续阴性患者RFS显著优于术后1个月内阴性但后续转阳患者，并且术后持续阳性(1个月内阳性同时后续检测至少1次阳性)患者的RFS最差。
(4)COX分析也显示，术后mSEPT9状态是CRC术后RFS最强独立预测因子。
6.mSEPT9辅助化疗方案决策
1)收集患者信息
(1)术前及术后1个月内mSEPT9：426名接受根治性手术治疗的II和III期CRC患者中，有348人术前mSEPT9水平可被评估(阴性175人，阳性173人)，其中有339人术后1个月mSEPT9可被评估(阴性279人，阳性60人)。
(2)化疗方案：化疗方案中的FOLFOX和CAPEOX为一线化疗方案，FOLFOX方案161人(37.8％)，CAPEOX方案177人(41.5％)，FOLFIRI方案36人(8.5％)，单药卡培他滨方案26人(6.1％)，未化疗26人(6.1％)。根据指南，本申请将全程化疗定义为满6个月化疗，半程化疗定义为满3个月不满6个月化疗，完成半程化疗患者148人(34.7％)，完成全程化疗患者253人(59.4％)。
(3)影像学资料：根据影像学资料判断患者是否复发转移。
2)对患者进行随访
收集患者生存状态、是否复发转移等信息，中位随访时间15.8个月(范围8.1-43.4个月)。
3)分析化疗方案与术后mSEPT9状态之间的相关性
(1)如图1D所示，应用CAPEOX方案患者预后好于FOLFOX方案的患者(HR＝2.92，95％CI＝1.35-6.34，p<0.05)，在术后mSEPT9阳性患者中，这种差异更加显著(图1F，HR＝3.97，95％CI＝1.14-13.79，p<0.05)，而如图1E所示，术后阴性患者中，两种方案预后不存在差异(p>0.05)。
(2)如图1G所示，对于术后mSEPT9阳性患者，同样应用3个月的治疗，CAPEOX方案的预后也优于FOLFOX方案(HR＝4.11，95％CI＝0.85-19.89，p＝0.056)，甚至如图1H所示，3个月的CAPEOX方案预后有优于6个月FOLFOX方案的趋势(HR＝1.55，95％CI＝0.92-2.62，p＝0.073)。
FOLFOX和CAPEOX同为CRC一线治疗方案，之前没有研究报道过两种方案之间的差异，临床上均根据经验为患者制定治疗计划，本申请的mSEPT9能够筛选出对CAPEOX方案更敏感的患者，即mSEPT9阳性患者，这一结果能够更好的做出医疗决策，延长患者生存时间。
7.mSEPT9的灵敏度及特异度显著高于肿瘤标志物
1)收集患者信息
(1)术前及术后1个月内mSEPT9：426名接受根治性手术治疗的II和III期CRC患者中，有348人术前mSEPT9水平可被评估(阴性175人，阳性173人)，其中有339人术后1个月mSEPT9可被评估(阴性279人，阳性60人)。
(2)术后1个月内肿瘤标志物：CEA，CA19-9和CA242升高率分别是181/404(44.8％),67/403(16.6％)和26/405(6.4％)。
(3)影像学资料：根据影像学资料判断患者是否复发转移。
2)对患者进行随访
收集患者生存状态、是否复发转移等信息，中位随访时间15.8个月(范围8.1-43.4个月)。
3)进行RFS及ROC曲线分析
(1)如图2D所示，ROC曲线中，术后mSEPT9的曲线下面积(0.82)显著大于CEA(0.50)，CA199(0.57)和CA242(0.53)，预测复发的灵敏度(74.0％)和特异度(80.1％)也显著高于传统肿瘤标志物。
(2)术后肿瘤标志物CEA(图2A)、CA199(图2B)、CA242(图2C)阴性情况下，术后mSEPT9阳性仍然显著预测高复发的CRC患者。
(3)如图2E所示，对于术后复发的CRC患者而言，其术后mSEPT9阳性率在12个月内持续维持高位，在40％-60％之间波动，阳性率显著高于肿瘤标志物。如图2F所示，对于术后未复发患者，其术后mSEPT9阳性率维持在20％左右的低水平。
传统肿瘤标志物常用与筛查高风险人群以及预测患者预后，肿瘤标志物升高预示预后较差，但效果并不理想。本申请mSEPT9在灵敏度和特异度方面显著优于传统肿瘤标志物，且在肿瘤标志物不升高情况下，仍能够起到很好的预测作用，有很高的临床应用价值。
8.mSEPT9领先影像学检查预测CRC复发
1)收集患者信息
(1)术前及术后1个月内mSEPT9：426名接受根治性手术治疗的II和III期CRC患者中，有348人术前mSEPT9水平可被评估(阴性175人，阳性173人)，其中有339人术后1个月mSEPT9可被评估(阴性279人，阳性60人)。
(2)术后3、6、9、12个月的mSEPT9：将术后12个月内的mSEPT9水平定义为纵向mSEPT9，纵向mSEPT9阳性定义为12个月内监测中，至少有一次阳性。426名患者的纵向mSEPT9均可被评估，其中阴性316人，阳性110人。
(3)影像学资料：根据影像学资料判断患者是否复发转移
2)对患者进行随访
收集患者生存状态、是否复发转移等信息，中位随访时间15.8个月(范围8.1-43.4个月)。
3)数据分析
(1)如图3A所示，术后纵向mSEPT9阳性患者的RFS显著优于阴性患者(HR＝9.23，95％CI＝4.89-17.41，p<0.001)，且比术后1个月内mSEPT9(图1B)效果更显著(HR＝6.21，95％CI＝3.34-11.56，p<0.001)。
(2)如图3B所示，对CRC患者术后持续mSEPT9监测中，第一次mSEPT9阳性发生时间均早于影像学复发时间，中位领先时间为5个月。
通过影像学确诊结直肠癌复发或转移是现在的常用手段，但是因为其分辨率有限，同时检测频率低，费用高等问题，检测出复发时常常错过根治性切除的最佳时机，本申请mSEPT9远早于影像学检测出复发的时间，可以帮助患者更早的发现复发，进而接受更及时的治疗，延长生存时间。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种mSEPT9的检测试剂在制备预测结直肠癌患者术后复发风险的产品中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述mSEPT9来源于根治性手术后II到III期结直肠癌患者的外周血。
3.一种mSEPT9的检测试剂在制备评价结直肠癌患者术后化疗方案有效性的产品中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述mSEPT9来源于根治性手术后II到III期结直肠癌患者的外周血。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述化疗方案为标准FOLFOX方案和CAPEOX方案。
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