Comparaison de la biopsie liquide et du scanner pour la quantification de la charge tumorale

Contexte académique

À l’ère de la médecine de précision, la validation des marqueurs non invasifs est confrontée à de nombreux défis. La charge tumorale (tumor burden) en tant que marqueur pronostique potentiel a démontré une valeur importante dans plusieurs études. La charge tumorale fait référence à la quantité totale de cellules cancéreuses dans le corps et peut être mesurée de diverses manières, notamment par des marqueurs moléculaires, sériques, protéiques tumoraux et d’imagerie. Ces dernières années, la biopsie liquide (liquid biopsy) en tant que méthode de détection non invasive est devenue un outil important pour surveiller la récidive tumorale, évaluer les maladies résiduelles et la charge tumorale. La biopsie liquide repose sur l’ADN tumoral circulant (ctDNA) libéré dans le sang lors de l’apoptose ou de la nécrose des cellules tumorales, et la fraction tumorale (tumor fraction, TF) représente le pourcentage de ctDNA dans un échantillon d’ADN libre de cellules, considéré comme un marqueur substitut non invasif pour étudier la dynamique de la charge tumorale.

Cependant, l’exactitude de la biopsie liquide dans l’évaluation de la charge tumorale n’a pas encore été pleinement validée. Bien que le ctDNA ait montré une valeur importante dans l’analyse moléculaire et le traitement ciblé, sa relation avec la charge tumorale nécessite des recherches supplémentaires. Cette étude vise à évaluer si la TF dans la biopsie liquide peut servir de marqueur substitut efficace pour la charge tumorale, en particulier dans divers cancers métastatiques, en utilisant le scanner avec contraste (contrast-enhanced CT).

Source de l’article

Cet article a été rédigé par Lama Dawi et al., l’équipe de recherche provenant de l’Institut Gustave Roussy de l’Université Paris-Saclay en France. L’article a été publié en novembre 2024 dans la revue Radiology, sous le titre Liquid Biopsy versus CT: Comparison of Tumor Burden Quantification in 1065 Patients with Metastases.

Processus de recherche

Sujets de recherche et collecte de données

Cette étude rétrospective monocentrique a inclus 1065 patients atteints de cancer métastatique ayant subi une biopsie liquide et un scanner avec contraste entre janvier 2021 et janvier 2023 à l’Institut Gustave Roussy. Tous les patients ont signé un consentement éclairé, et l’étude a été approuvée par le comité d’éthique de Gustave Roussy.

Analyse d’imagerie

L’étude a utilisé des images de scanner avec contraste d’une épaisseur ne dépassant pas 5 mm, et toutes les lésions tumorales visibles ont été annotées manuellement sur la plus grande surface de la coupe axiale. L’outil d’annotation utilisé était SPYD 2D, développé par Owkin. Les ganglions lymphatiques, les métastases osseuses, etc., ont également été inclus dans l’annotation. Le volume de chaque lésion a été calculé à l’aide d’une formule mathématique, et le volume tumoral total (total tumor volume, TTV) était la somme des volumes de toutes les lésions.

Analyse de la biopsie liquide

La TF dans la biopsie liquide a été calculée à l’aide du test FoundationOne Liquid CDx (Roche), une TF supérieure à 10 % étant considérée comme élevée. Les biopsies liquides ont été classées en trois catégories en fonction des niveaux de ctDNA : contributives (contributory), non contributives (noncontributory) et échouées (failed).

Analyse statistique

L’étude a évalué la corrélation entre la TF et le TTV à l’aide de modèles de régression linéaire et des coefficients de corrélation de Spearman. L’analyse de la courbe ROC (Receiver Operating Characteristic) a été utilisée pour déterminer le seuil de TTV. En outre, l’étude a analysé la capacité du site de métastase, du type histologique et du TTV à prédire le statut contributif de la biopsie liquide.

Résultats principaux

Caractéristiques des patients

L’étude a inclus 1065 patients (âge médian de 62 ans, 537 femmes), avec un total de 56 288 lésions annotées, principalement situées dans les poumons (20 334), les ganglions lymphatiques (11 651) et le foie (10 277). Parmi les biopsies liquides, 763 étaient contributives, 254 non contributives et 48 ont échoué.

Corrélation entre la TF et le TTV

Le modèle de régression linéaire a montré une corrélation faible entre la TF et le TTV (R² = 0,17 ; ρ = 0,41 ; p < 0,001). L’analyse de la courbe ROC a montré que l’aire sous la courbe (AUC) pour le TTV et les catégories de TF était de 0,74, avec un seuil optimal de TTV de 151 cm³ et un seuil de TF de 10 %. La sensibilité était de 57 % et la spécificité de 80 %.

Prédiction du statut contributif de la biopsie liquide

Le TTV a prédit le statut contributif de la biopsie liquide avec une AUC de 0,71, et le seuil optimal était de 37 cm³. Le volume des lésions hépatiques était significativement associé à une biopsie liquide contributive dans la cohorte de validation.

Conclusion

Bien qu’il existe une certaine corrélation entre la TF dans la biopsie liquide et le TTV au scanner, la TF ne reflète pas avec précision le TTV. Les résultats de l’étude suggèrent que la dépendance à la TF comme mesure de la charge tumorale doit être prudente, tandis que les données d’imagerie (comme le TTV et le volume tumoral hépatique) peuvent optimiser la sélection des patients pour la biopsie liquide.

Points forts de l’étude

1. Données à grande échelle : L’étude a inclus 1065 patients et 56 288 lésions, offrant une signification statistique élevée.
2. Analyse multidimensionnelle : L’étude a non seulement analysé la corrélation entre la TF et le TTV, mais a également exploré les facteurs influençant le statut contributif de la biopsie liquide.
3. Valeur clinique : L’étude fournit une référence importante pour l’application de la biopsie liquide dans l’évaluation de la charge tumorale, en particulier chez les patients atteints de cancer métastatique.

Signification de l’étude

Cette étude fournit de nouvelles perspectives sur l’application de la biopsie liquide dans l’évaluation de la charge tumorale. Bien que la corrélation entre la TF et le TTV soit faible, la combinaison avec les données d’imagerie peut permettre une évaluation plus précise de la charge tumorale, offrant ainsi des options de traitement plus personnalisées pour les patients. Les recherches futures pourraient explorer davantage les mécanismes dynamiques de la libération de l’ADN tumoral pour améliorer la précision et la fiabilité de la biopsie liquide.

Autres informations utiles

L’étude a également noté que le volume des lésions hépatiques était légèrement plus corrélé à la TF qu’au TTV, ce qui pourrait être dû au fait que le foie est un site de métastase courant ou qu’il libère plus de ctDNA. De plus, l’hématopoïèse clonale (clonal hematopoiesis) en tant que facteur de confusion dans la biopsie liquide peut masquer les véritables mutations d’origine tumorale, ce qui constitue une direction importante pour les recherches futures.

Cette étude fournit une base importante pour l’application combinée de la biopsie liquide et de l’imagerie dans l’évaluation de la charge tumorale, avec une valeur scientifique et un potentiel clinique élevés.