POTENZIALE APPLICAZIONE DELL'ANALISI DEL DNA TUMORALE CIRCOLANTE IN UNA COORTE REAL-WORLD DI PAZIENTI CON ADENOCARCINOMA DEL DUTTALE PANCREATICO: LO STUDIO “PANTA REI”.

Background. Several studies suggested the feasibility and potential clinical utility of circulating tumoral (ct) DNA analysis as a prognostic marker to identify pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) patients most likely to benefit from intensification of treatment pre- and/or post-operatively, and to guide decision-making among the different combinations available to metastatic PDAC. The KRAS gene is mutated in over 90% of PDAC and the heterogeneity of KRAS mutations between primary tumor and metastasis in individual patients is rare, suggesting that circulating mutant KRAS is a good biomarker for detecting the presence of cancer cells. However, the clinical significance of KRAS-mutated ct-DNA in PDAC has been inconsistent with respect to decision-making because limited points of detection of circulating mutant KRAS genes have been used, without a longitudinal monitoring throughout the treatment. We aimed to explore the feasibility and clinical utility of ct-DNA analysis to inform decision-making focusing on the prognostic and predictive role of circulating mutant KRAS genes in the blood and urine of PDAC patients, at any stage and with a longitudinal evaluation at several time-points. We presented preliminary data of a case series of patients with early- and late-stage PDAC. Material and Methods. Matched tumor, blood and urine samples were prospectively collected at diagnosis and at the following time-points: in patients with resectable PDAC (cohort 1), plasma and urine samples were collected at each CT imaging during the neoadjuvant treatment, at 4 weeks before surgery, at 4-8 weeks after surgery, at each CT evaluation during the adjuvant treatment and at each follow-up visit; in patients with advanced PDAC (cohort 2), samples were collected at each CT evaluation during the first-line treatment. Formalin-fixed paraffin-embedded specimens were evaluated for KRAS mutations in exons 2, 3, 4, using MassArray. Plasma and urine samples were analyzed for mutations in KRAS exons 2, 3, 4 by droplet digital polymerase chain reaction (ddPCR). We employed QX200 ddPCR system (Bio-Rad, Berkeley, California). Semi-quantitative index of fractional abundance of mutated allele was used and correlated to clinical outcome performing the Pearson’s test. Median PFS and OS were estimated by the Kaplan-Meier method. Results. From January 2020 to May 2023, 152 patients were prospectively enrolled: 45 and 107 were included in cohort 1 and in cohort 2, respectively. In cohort 1, the median age resulted 58.4 years with 24 males, in cohort 2 the median age was 64.6 years with 64 males. Among all the recruited patients, 20 patients with KRAS-mutated PDAC presented definitive results from plasma-based ddPCR analysis and were included in the present case series: 11 (55%) men, with a median age of 65.9 years; 4 (20%) enrolled in cohort 1. In the case series, median PFS was 4.05 months and median OS from the therapy start was 11.18 months. The total sensitivity of KRAS mutation detection in plasma at baseline was 55%: in cohort 1 it resulted 25% and in cohort 2 62.5%. Correlation between the percentage of increment of fractional abundance and PFS was strongly negative performing the Pearson’s test (correlation index: -0.85). Conclusions This study was planned to demonstrate for the first time that ct-DNA detection in PDAC at any stage and its expression level dynamics by longitudinal evaluation could be used for prognosis determination and disease monitoring, respectively. The present case series casted light on the several challenges to be overcome in order to make ct-DNA a feasible and accurate biomarker on the management of PDAC patients. Our definitive results from the large study population could confirm the insights drawn from the present case series regarding the prognostic and predictive role of ct-DNA analysis.

Background,Studi hanno suggerito la fattibilità e la potenziale utilità clinica dell'analisi del DNA tumorale circolante (ct) come marcatore prognostico per identificare i pazienti con adenocarcinoma duttale pancreatico (PDAC) che trarrebbero beneficio dall'intensificazione del trattamento pre e/o post-operatorio e per guidare il processo decisionale tra le diverse combinazioni disponibili per il PDAC metastatico. Il gene KRAS è mutato in oltre il 90% dei PDAC e l'eterogeneità delle mutazioni KRAS tra tumore primario e metastasi nei singoli pazienti è rara, suggerendo che il KRAS mutante circolante è un buon biomarcatore per rilevare la presenza di cellule tumorali. Tuttavia, il significato clinico del ct-DNA mutato con KRAS nel PDAC è stato poco utile in clinica perché sono stati utilizzati pochi timepoints, senza un monitoraggio longitudinale durante il trattamento. Abbiamo mirato a esplorare la fattibilità e l'utilità clinica dell'analisi del ct-DNA per informare il processo decisionale concentrandosi sulla prognosi e ruolo predittivo dei geni KRAS mutanti circolanti nel sangue e nelle urine dei pazienti con PDAC, in qualsiasi stadio e con una valutazione longitudinale in più timepoints. Abbiamo presentato i dati preliminari di una serie di casi di pazienti con PDAC in fase iniziale e avanzata. Materiale e metodi. I campioni di tumore, sangue e urina sono stati raccolti in modo prospettico alla diagnosi e nei seguenti timepoints: nei pazienti con PDAC resecabile (coorte 1), i campioni di plasma e urina sono stati raccolti ad ogni TC durante il trattamento neoadiuvante, a 4 settimane prima dell'intervento chirurgico , a 4-8 settimane dopo l'intervento, ad ogni TC. Campioni di plasma e urina sono stati analizzati per mutazioni negli esoni 2, 3, 4 di KRAS mediante ddPCR. Abbiamo utilizzato il sistema QX200 ddPCR (Bio-Rad, Berkeley, California). L'indice semi-quantitativo dell'abbondanza frazionaria dell'allele mutato è stato utilizzato e correlato all'esito clinico eseguendo il test di Pearson. La PFS e l'OS mediane sono state stimate con il metodo Kaplan-Meier. Risultati. Da gennaio 2020 a maggio 2023, sono stati arruolati prospetticamente 152 pazienti: 45 e 107 sono stati inclusi rispettivamente nella coorte 1 e nella coorte 2. Nella coorte 1 l'età media è risultata di 58,4 anni con 24 maschi, nella coorte 2 l'età media è stata di 64,6 anni con 64 maschi. Tra tutti i pazienti reclutati, 20 pazienti con PDAC KRAS-mutato hanno presentato dei risultati definitivi dall'analisi ddPCR basata su plasma e sono stati inclusi nella presente serie di casi: 11 (55%) uomini, con un'età media di 65,9 anni; 4 (20%) arruolati nella coorte 1. Nella casistica, la PFS mediana era di 4,05 mesi e la OS mediana dall'inizio della terapia era di 11,18 mesi. La sensibilità totale del rilevamento della mutazione KRAS nel plasma al basale era del 55%: nella coorte 1 risultava del 25% e nella coorte 2 del 62,5%. La correlazione tra la percentuale di incremento dell'abbondanza frazionaria e la PFS è stata fortemente negativa eseguendo il test di Pearson (indice di correlazione: -0,85). Conclusioni. Lo studio è stato pianificato per dimostrare per la prima volta che il rilevamento del ct-DNA nel PDAC in qualsiasi fase e la sua dinamica del livello di espressione mediante valutazione longitudinale potrebbero essere utilizzati rispettivamente per la determinazione della prognosi e il monitoraggio della malattia. La presente serie di casi ha fatto luce sulle numerose sfide da superare per rendere il ct-DNA un biomarcatore fattibile e accurato sulla gestione dei pazienti con PDAC. I nostri risultati definitivi dall'ampia popolazione di studio potrebbero confermare le intuizioni tratte dalla presente serie di casi riguardo al ruolo prognostico e predittivo dell'analisi del ct-DNA.