¿Cuáles son las ventajas de los nuevos métodos para diagnosticar el cáncer gástrico temprano y las lesiones precancerosas en comparación con los métodos antiguos?

Marcadores tumorales tradicionales

Antígeno carcinoembrionario (CEA) y marcadores tumorales tradicionales, concretamente antígeno carbohidrato 72-4 (CA 72-4), antígeno carbohidrato 19-9 (CA 19-9) ), antígeno carbohidrato 15-3 (CA 15-3) y antígeno carbohidrato 65438. Aunque sus niveles pueden encontrarse aumentados en el cáncer gástrico, no son ni sensibles ni específicos, y suelen aumentar en las últimas etapas de la enfermedad.

Un signo de atrofia de la mucosa gástrica

Pepsinógeno

El pepsinógeno se puede utilizar como marcador indirecto de cambios en la mucosa gástrica en la sangre. Dos isoenzimas, el pepsinógeno I (PgI) y el pepsinógeno II (PgII), se producen en diferentes partes del estómago. La producción de pepsinógeno I se limita a las glándulas oxínticas del estómago (estómago proximal), mientras que el pepsinógeno II está ampliamente presente en diferentes tipos de glándulas en todo el estómago y en las glándulas de Brunner en el duodeno. La presencia de inflamación de la mucosa y la infección por Helicobacter pylori pueden aumentar los niveles de pepsinógeno I y pepsinógeno II y, en algunos casos, cuando hay atrofia e inflamación, los valores de pepsinógeno I serán normales. Teniendo en cuenta este inconveniente, una disminución en la proporción entre pepsinógeno I y pepsinógeno II (pepsinógeno I/pepsinógeno II) se considera el mejor marcador serológico de atrofia gástrica.

Hay que reconocer que la prueba del pepsinógeno utiliza diferentes métodos (aglutinación en látex, ELISA, inmunoensayo enzimático quimioluminiscente). Aunque existe una buena correlación entre los resultados obtenidos mediante diferentes métodos, los resultados pueden diferir en números absolutos. Por lo tanto, los valores de corte deben determinarse específicamente para el método utilizado y pueden ajustarse entre individuos.

Varios metanálisis han abordado la precisión de las pruebas de pepsinógeno en las pruebas de cáncer gástrico. El metanálisis preliminar incluyó 42 conjuntos de datos, incluidos estudios de detección basados ​​en la población en los que participaron 296.553 personas. Incluye muchos estudios de Asia, principalmente Japón. Al evaluar el desempeño del pepsinógeno en la detección del cáncer gástrico, se consideraron 25 estudios. La sensibilidad y especificidad para el cáncer gástrico fueron del 77,3% y 73,2% respectivamente. Otro metanálisis incluyó 1.520 casos de cáncer gástrico. Los resultados mostraron que la sensibilidad y especificidad del pepsinógeno I/pepsinógeno II en la detección del cáncer fueron de 0,69 y 0,73 respectivamente.

Gastrina 17

Recientemente se ha propuesto un marcador adicional para caracterizar la atrofia del antro gástrico: la gastrina 17 (G-17), ya que es producida exclusivamente por el órgano de esta parte. de las células G secretan. Cuando el antro gástrico se atrofia, se espera que los niveles de G-17 disminuyan. Sin embargo, los niveles en sujetos atróficos se pueden compensar aumentando. Además, los niveles circulantes de G-17 son sensibles a estímulos fisiológicos, incluida la ingestión de alimentos y medicamentos (como los inhibidores de la bomba de protones). Esto reducirá el valor de la prueba de atrofia antral a un nivel muy por debajo de la sensibilidad aceptable de la prueba de detección. No hubo diferencias en los niveles de G-17 entre los cánceres gástricos localizados proximales y distales. Por tanto, este indicador desempeña actualmente un papel limitado en el cribado del cáncer gástrico.

El G-17 se utiliza a menudo junto con pruebas de pepsinógeno y anticuerpos séricos contra Helicobacter pylori. Los metanálisis resumieron los hallazgos de la gastritis atrófica, pero no los del cáncer gástrico. El análisis involucró a 42.465.438+0 sujetos, con una sensibilidad agrupada del 74,7% y una especificidad del 95,6% para la atrofia.

Signos de gastritis autoinmune

Las personas con gastritis autoinmune tienen un mayor riesgo de desarrollar cáncer gástrico, por lo que se recomienda la identificación y seguimiento de estos individuos. Aunque las pruebas serológicas para la gastritis autoinmune se utilizan ampliamente en la práctica habitual, no existe una estrategia de prueba no invasiva "estándar de oro" para esta afección.

Los anticuerpos contra las células parietales gástricas (APCA) son objetivos de las subunidades A y B de la bomba de protones y también se consideran un signo de atrofia de la mucosa gástrica. Los anticuerpos contra las células parietales gástricas se consideran un signo de gastritis autoinmune y la presencia de anticuerpos contra las células parietales gástricas se asocia con atrofia del cuerpo gástrico. Pueden preceder a la gastritis y manifestarse como anemia perniciosa.

El factor intrínseco (IF) es una glicoproteína producida por las células parietales (células oxínticas) ubicadas en el cuerpo y fondo del estómago.

El anti-IFA siempre se ha considerado un signo de anemia perniciosa y aparece en las últimas etapas de la gastritis atrófica. El anti-IFA parece ser muy específico, pero es menos sensible para la detección de gastritis atrófica.

Por lo tanto, las estrategias diagnósticas actuales para la gastritis autoinmune y enfermedades relacionadas incluyen los marcadores serológicos antes mencionados y la presencia de anemia de células gigantes, la detección de niveles bajos de vitamina B12, el estado de Helicobacter pylori y la organización de la mucosa gástrica. evaluación.

Biomarcadores sanguíneos emergentes

Durante la última década han surgido una variedad de otras pruebas de biomarcadores sanguíneos, a menudo llamadas biopsias líquidas. La biopsia líquida se utiliza para analizar muestras de sangre u otros fluidos biológicos en busca de células cancerosas o moléculas derivadas de células cancerosas. Son una alternativa muy prometedora a las biopsias de tejido tradicionales para la detección temprana y el pronóstico posterior del cáncer, el seguimiento de la progresión de la enfermedad y el seguimiento de la evolución del tumor. Los analitos más comunes en las biopsias líquidas son las células tumorales circulantes (CTC) y los ácidos nucleicos libres de células circulantes, incluido el ADN tumoral circulante, los marcadores de metilación, el ARNm, el miARN, el ARNc y otras especies de ARN libres de células. Recientemente, las vesículas extracelulares (VE) han surgido como una fuente alternativa de biomarcadores derivados del cáncer para biopsias líquidas.

Células tumorales circulantes

Las células tumorales circulantes son células cancerosas diseminadas que se desprenden de tumores primarios o metastásicos hacia la sangre periférica de pacientes con cáncer. Pueden existir como células individuales o grupos de 2 a 50 células cancerosas y representan un paso importante en la metástasis sanguínea. Aunque varios estudios han demostrado consistentemente que el recuento y/o el análisis molecular de las células tumorales circulantes se pueden utilizar para predecir la supervivencia general y libre de progresión y monitorear la respuesta al tratamiento en pacientes con cáncer gástrico, actualmente su relevancia para la detección temprana del cáncer gástrico sigue siendo controvertida. Las células tumorales circulantes son una población rara y heterogénea de células tumorales, por lo tanto, diferentes métodos para detectar células tumorales circulantes producen diferentes tasas de detección; Muchos estudios han demostrado que la tasa de detección y el número de células tumorales circulantes en la sangre de pacientes con cáncer gástrico es menor que el de otros cánceres, como el de próstata o el de mama, lo que constituye una barrera biológica para su uso para la detección temprana. Utilizando el sistema CellSearch (Manalini Silicon Biosystems, EE. UU.), los investigadores descubrieron que sólo un tercio de los pacientes con cáncer gástrico resecable contenían al menos 1 célula tumoral circulante por cada 7,5 ml de sangre. Utilizando tecnología de aislamiento basada en el tamaño, se encontró que las tasas de detección de células tumorales circulantes eran del 33,3% y el 50% en el cáncer gástrico en estadio I y II, respectivamente. Otro estudio demostró que la cantidad de células tumorales circulantes era significativamente mayor en pacientes con enfermedad metastásica que en pacientes con enfermedad no metastásica y se asociaba con un estadio tumoral más avanzado. Paralelamente se utilizó un sistema de microfluidos centrífugo denominado "disco FAST", que se basa en la separación selectiva por tamaño de las células tumorales circulantes a través de los poros de la membrana. Las células tumorales circulantes se detectan en el 80% de los pacientes con cáncer gástrico T1 y N0. La hibridación in situ de ARN múltiplex basada en filtración y sondas para transcripciones epiteliales y mesenquimales reveló que la mayoría de las células tumorales circulantes que se encuentran en la sangre de pacientes con cáncer gástrico tienen un fenotipo mesenquimatoso. Cuando se contaron simultáneamente las células epiteliales y las células mesenquimales, la tasa de detección de cáncer gástrico con ganglios negativos fue del 77,3% y la tasa de detección de pacientes sin metástasis a distancia fue del 83,3%. Las células tumorales circulantes con fenotipo mesenquimal no se pueden detectar mediante métodos basados ​​en la captura de células que expresan marcadores epiteliales como EpCAM o citoqueratina, por lo que el número de células tumorales circulantes en estudios que utilizan el sistema CellSearch o métodos similares probablemente se subestime. En conclusión, las últimas investigaciones sugieren que las células tumorales circulantes pueden tener un uso potencial en la detección temprana del cáncer gástrico, y nuevos métodos para capturar y analizar poblaciones heterogéneas de células tumorales circulantes merecen una mayor investigación.

ADN tumoral circulante

Los fragmentos de ADN son liberados a la circulación desde diferentes tipos de células del cuerpo. En los pacientes con cáncer, parte del ADN libre de células (cfDNA) proviene de células tumorales y se denomina ADN tumoral circulante (ctDNA). El ADN tumoral circulante se puede usar para detectar mutaciones puntuales somáticas, reordenamientos, variaciones en el número de copias y marcas de metilación en células tumorales y, por lo tanto, se puede usar para la detección no invasiva de cáncer, monitorear la respuesta al tratamiento y la progresión de la enfermedad, y rastrear la heterogeneidad en los tumores. y evolución. Se ha detectado ADN tumoral circulante en pacientes con cáncer avanzado y en etapa temprana, pero la proporción de ADN tumoral circulante en la biblioteca total de pacientes con cáncer en etapa temprana suele ser muy baja, lo que representa un desafío técnico importante en el uso de ADN tumoral circulante para Detección temprana del cáncer. La mayoría de los estudios sobre el ADN tumoral circulante utilizan métodos basados ​​en PCR o métodos basados ​​en NGS.

La PCR digital en gotas (ddPCR) permite la cuantificación absoluta de fragmentos de ADN que contienen mutaciones en muestras de biofluidos con un límite de detección inferior al 0,1% de puntuación de alelo variante (VAF) en un fondo de alelo de tipo salvaje. Es la primera opción para rastrear mutaciones puntuales conocidas y variaciones en el número de copias, como en pacientes con amplificación de HER2 y cáncer gástrico confirmado. Sin embargo, requiere conocimiento previo de las mutaciones tumorales, por lo que su potencial en la detección temprana o cribado es limitado.

Por el contrario, los métodos basados ​​en NGS permiten la detección de cambios genéticos o epigenéticos específicos de tumores en el ADN tumoral circulante sin conocimiento previo de los cambios presentes en el tumor, lo que los hace útiles para detectar la presencia de cáncer y rastrearlos. El cáncer tiene relevancia potencial para la evolución clonal, el cáncer o la progresión de la enfermedad durante el tratamiento. El límite de detección del método NGS tradicional es de aproximadamente 65438 ± 0% VAF, lo que es suficiente para rastrear mutaciones tumorales en enfermedades avanzadas cuando la proporción de ADN tumoral circulante es relativamente alta, pero no es aplicable si la proporción de ADN tumoral circulante es baja. . Por lo tanto, es necesario optimizar y mejorar las tecnologías basadas en NGS para la detección temprana del cáncer. Recientemente, se han desarrollado varios análisis de sangre nuevos basados ​​en NGS para detectar cánceres resecables.

CancerSEEK es un análisis de sangre que puede detectar ocho tipos comunes de cáncer, incluido el cáncer de estómago, mediante la evaluación de los niveles de proteínas circulantes y las mutaciones circulantes del ADN tumoral. El ensayo se llevó a cabo en 1.005 pacientes con cánceres resecables en estadio I-III de ovario, hígado, estómago, páncreas, esófago, colorrectal, pulmón o mama y 812 individuos sanos. Los resultados mostraron que la sensibilidad para detectar cáncer de ovario y de hígado fue del 98%, la sensibilidad para detectar cáncer gástrico fue de aproximadamente el 70% y la especificidad fue superior al 99%. Es importante destacar que la prueba CancerSEEK identificó correctamente la ubicación anatómica del cáncer el 63% de las veces (y localizó dos posibles ubicaciones anatómicas el 83% de las veces).

Otro análisis de sangre desarrollado recientemente, llamado PanSeer, se basa en la detección de patrones de metilación específicos del cáncer en el ADN tumoral circulante mediante secuenciación dirigida con bisulfito. La prueba interrogó 595 regiones genómicas que se sabe que contienen sitios CpG metilados diferencialmente que pueden distinguir el cáncer del tejido sano. Cuando se aplica a muestras de plasma post-diagnóstico, puede detectar cinco cánceres comunes (gástrico, esofágico, colorrectal, pulmón o hígado) con una sensibilidad del 88% y una especificidad del 96%, independientemente de su origen. Además, la sensibilidad de los cánceres en etapa temprana y avanzada fue similar. A continuación, las pruebas realizadas a 605 personas asintomáticas (191 de las cuales fueron diagnosticadas con uno de estos tipos de cáncer dentro de los cuatro años posteriores a la extracción de sangre) mostraron una sensibilidad del 95% en muestras de plasma de prediagnóstico. Como resultado, este estudio muestra que los cánceres comunes, incluido el cáncer de estómago, pueden detectarse hasta cuatro años antes de ser diagnosticados utilizando los métodos de atención estándar.

Otro aspecto que debe tenerse en cuenta es que una pequeña parte de los cambios genéticos en el cfDNA pueden deberse a la expansión hematopoyética clonal relacionada con la edad. Por lo tanto, se desarrolló una estrategia para distinguir los cambios en el ADN en los tumores circulantes de los asociados con la hematopoyesis clonal. La secuenciación profunda dirigida de cfDNA y leucocitos compatibles en 50 pacientes con cáncer gástrico resecable (>:30 000) mostró que el 62 % de los pacientes tenían cambios de secuencia originados en los leucocitos. Es importante destacar que los genes más comúnmente afectados en los leucocitos son genes cancerosos comunes como DNMT3A (45%), TP53 (29%), EGFR (10%), APC (6%) y la mediana de VAF para estas mutaciones es del 0,31%. similar a las variantes específicas del cáncer. Después de filtrar las mutaciones originadas en los glóbulos blancos, se encontraron mutaciones específicas del cáncer en el cfDNA en el 54% de los pacientes, lo que estaba fuertemente asociado con la recurrencia de la enfermedad después de la cirugía.

En resumen, estudios recientes han demostrado que es factible detectar el cáncer gástrico temprano mediante análisis de ADN tumoral circulante, y algunos métodos de detección desarrollados recientemente han demostrado una sensibilidad y especificidad muy altas. Sin embargo, se requiere la eliminación de variantes de secuencia heterocigotas que se originan en la expansión clonal de leucocitos para identificar verdaderas variantes de secuencia derivadas del cáncer, y la utilidad clínica de este ensayo debe demostrarse antes de que pueda integrarse en la práctica clínica habitual.

ARN libre de células

En 2008, un estudio de prueba de principio demostró que las células cancerosas liberan miARN en el torrente sanguíneo, donde están protegidos de la degradación y pasan fácilmente. Método basado en PCR detectado.

Al mismo tiempo, el suero humano contenía diferentes patrones de miARN específicos de enfermedades que estaban ausentes en los controles sanos, lo que sugiere que varias enfermedades pueden dejar huellas dactilares de miARN específicas en la sangre de los pacientes. Desde entonces, los niveles de miARN individuales o firmas de miARN se han estudiado en diversos fluidos biológicos de pacientes con cáncer en relación con el estado de la enfermedad, el estadio, la agresividad y la respuesta al tratamiento. Aproximadamente 100 publicaciones han informado sobre la detección de miARN libres de células circulantes en pacientes con cáncer gástrico. Algunos de estos estudios informaron sobre la identificación de paneles de miARN, que mostraron un valor diagnóstico muy alto.

Sin embargo, en muchos estudios, algunos miARN muestran resultados consistentes, mientras que muchos otros miARN reportan resultados contradictorios. Las principales razones de la reproducibilidad inconsistente y deficiente de los resultados son el tamaño pequeño de las cohortes, la falta de validación en estudios prospectivos, los diferentes métodos de estandarización de los resultados de RT-QCPR y las condiciones variables de recolección y procesamiento de muestras de sangre.

Recientemente, se publicó un extenso estudio de tres fases para abordar las deficiencias del estudio anterior. En la primera fase, se cuantificaron 578 miARN candidatos mediante RT-QCPR en 236 casos de cáncer gástrico y 236 sujetos de control emparejados. En la segunda fase, se seleccionó y validó un conjunto de 12 miARN con el AUC más alto en dos cohortes independientes de casos y controles con AUC 0,92 (AUC 0,91 para cáncer gástrico en estadio I-II), con 89 y 121 sujetos respectivamente. Finalmente, en una cohorte de validación prospectiva de 4566 participantes que se sometieron a gastroscopia y pruebas de biomarcadores séricos para la detección de cáncer gástrico (serología de H. pylori, pepsinógeno I/II, índice Pg, CEA y CA19-9), se produjo y validó un estudio clínico. -Prueba de miARN de grado 12. El grupo de 12 miARN distinguió el cáncer gástrico de los controles sanos con un AUC de 0,848 (sensibilidad del 87 %, especificidad del 68,4 %), mientras que otras pruebas de biomarcadores mostraron AUC que oscilaban entre 0,647 (método ABC) y 0,576 (índice Pg y CEA). Por lo tanto, este método de detección es significativamente mejor que los métodos de detección disponibles actualmente y puede usarse como herramienta de evaluación de riesgos para el cáncer gástrico y herramienta de detección para grupos de alto riesgo.

Además, muchos estudios han explorado la posibilidad de utilizar otras especies de ARN, como el ARNm, el ARN largo no codificante (lncRNA) y el ARN circular (circRNA) como biomarcadores sanguíneos para el cáncer gástrico. Algunos de estos estudios han caracterizado biomarcadores de ARN que muestran un rendimiento diagnóstico similar al panel de miARN mencionado anteriormente. Por ejemplo, el análisis de los resultados de la detección de lncRNA en plasma, tumores y tejido gástrico normal preoperatorio y posoperatorio de 5 pacientes con cáncer gástrico condujo a la identificación de un índice de 5-lncRNA, que luego se probó en 321 sujetos para distinguir el cáncer gástrico de los sanos. controles y distinguir el cáncer gástrico de las lesiones precancerosas. El índice de lncRNA disminuyó después de la cirugía, lo que indica que la principal fuente de estos ARN en el plasma es el tejido tumoral y es adecuado para monitorear la dinámica del tumor. En conjunto, estos estudios proporcionan una prueba de principio para la liberación de varios ARN codificantes y no codificantes del tejido canceroso a la sangre, pero requieren estudios clínicos prospectivos a gran escala y comparación con biomarcadores existentes para evaluar su eficacia clínica.

Vesículas extracelulares

Las "vesículas extracelulares" se refieren a varias vesículas unidas a membranas liberadas naturalmente por las células al espacio extracelular, incluidos exosomas, vesículas y cuerpos apoptóticos. Las vesículas extracelulares contienen diversas proteínas, lípidos, metabolitos, ARN codificantes y no codificantes e incluso fragmentos de ADN. Los niveles de vesículas extracelulares aumentan en los fluidos biológicos de pacientes con diversos cánceres, incluido el cáncer gástrico, pero aún no está claro si estas vesículas extracelulares son producidas por las propias células cancerosas o representan una respuesta sistémica a una enfermedad o tratamiento. Además, los niveles de vesículas extracelulares per se no parecen ser un biomarcador altamente específico de cáncer, ya que los niveles de vesículas extracelulares aumentan en la sangre de pacientes con diversas enfermedades no cancerosas y condiciones de estrés fisiológico. Las vesículas extracelulares pueden ser una fuente de biomarcadores derivados del cáncer en biopsias líquidas.

Las vesículas extracelulares pueden tener varias ventajas en comparación con las células tumorales circulantes, el ctDNA o las biopsias líquidas basadas en cfRNA: (I) las vesículas extracelulares son más abundantes que las células tumorales circulantes y, por lo tanto, pueden reflejar mejor la heterogeneidad dentro de las propiedades del tumor (ii) protegen sus propiedades; productos de degradación, por lo que pueden ser una fuente más estable de cfDNA y RNA que el plasma o suero total, y (iii) contienen características moleculares que recuerdan a sus células madre y pueden ser ricos en biomarcadores de cáncer de baja abundancia pero altamente específicos.

Resumen:

Los marcadores tumorales tradicionales (como CEA, CA 19-9, CA 72-4, etc.) no se recomiendan como indicadores de detección independientes para la detección no invasiva de Cáncer gástrico temprano.

El marcador de lesiones precancerosas gástricas más estudiado es el pepsinógeno (Pg I, Pg I/II). Sin embargo, estos marcadores no pueden considerarse detección de cáncer, pero pueden usarse para identificar y monitorear a personas con mayor riesgo. Se deben realizar investigaciones adicionales sobre la detección de lesiones precancerosas para mejorar la sensibilidad.

Los enfoques basados ​​en varias combinaciones de patrones de metilación específicos del cáncer, proteínas circulantes y mutaciones del ADN tumoral circulante, y la detección de paneles de miARN han demostrado resultados prometedores, acercándolos a la práctica, mientras que la detección de células tumorales y vesículas extracelulares , y el ARN libre de células basado en ensayos circulantes requiere una investigación más extensa.

En resumen, existe una necesidad insatisfecha de un método de detección perfecto para el cáncer gástrico o lesiones precancerosas de alto riesgo, y se necesita más investigación para satisfacer esta necesidad. En la actualidad, el diagnóstico del cáncer gástrico temprano todavía requiere gastroscopia y otros métodos no son confiables.