Impatto clinico della caratterizzazione molecolare su biopsia liquida in pazienti con carcinoma polmonare non a piccole cellule in stadio avanzato

Background: the treatment of advanced lung cancer has been revolutionized by the advent of molecular targeted therapy and immunotherapy. In the latest years, more and more therapeutic options are based on the availability of increasing number of molecular features. Molecular characterization through Next Generation Sequencing (NGS) allows the screening of many genetic alterations simultaneously and might be performed both in tissue and in plasma. This last approach has the advantage of being practicable even in the presence of inadequate tumor tissue and of being repeatable over time. Objectives: Given the growing importance of molecular characterization in clinical practice, the technical difficulties and the heterogeneity of the approaches used, this study aims to evaluate the clinical impact of the molecular characterization performed in plasma in patients suffering from advanced non-lung cancer small cell (aNSCLC), according to clinical practice. In particular, we observed additional information obtained through NGS in plasma with respect of standard molecular characterization and how additional information impacts in therapeutic pathways of patients in real world setting. Materials and methods: we retrospectively reviewed data from aNSCLC patients receiving treatment in Istituto Oncologico Medico (IOV) who underwent molecular characterization using the Avenio ctDNA Expanded Panel (77 genes) kit in plasma from June 2020 to July 2022. Data regarding clinical features, pharmacological treatments and following radiological response, molecular and pathological characteristics of cancers were collected. During the analysis period, the reports of NGS in plasma, the clinical reasons and timing of requests and the test results in terms of presence of molecular alterations that represent a potential therapeutic target were evaluated. The clinical impact of the test was assessed by describing the number of potentially druggable alterations, not previously detected with standard methods, the access to molecular targeted therapies and their impact on outcome in terms of progression-free survival (PFS) and overall survival (OS). Results: we studied a population of 157 patients who underwent NGS with Avenio kit from June 2020 to July 2022. The median overall survival of the study population was 26.1 months (95% CI: 20.6-34.6). Clinical factors that influenced the outcome in an independent manner in multivariate analysis were PS ECOG >2 (p=.005), the absence of mutations at diagnosis (p <.001) and the presence of brain metastases (p <.001). Druggable alterations were found in 37 patients (23.6%). Among these patients, 17 (10.8%) received targeted therapy based on the NGS outcome. The survival of patients who received targeted therapy (mOS = 35.0 months; 95% CI: 21.5-NA) was greater than those who never received it (mOS = 6.9 months; 95% CI: 4, 5-NA, p =.049), despite the presence of a druggable alteration. Conclusion: this study permitted us to evaluate the role of plasma NGS in detecting actionable alterations not previously detected by using standard molecular diagnostic techniques and its impact in modifying patients’ therapeutic pathways. In the future, plasma NGS is likely to have increasing role and further efforts are needed to better define its role in diagnostic-therapeutic pathway, in order to optimize its impact in clinical practice.

Presupposti dello studio: il trattamento delle neoplasie polmonari in stadio avanzato è stato rivoluzionato dall’avvento delle terapie a bersaglio molecolare e dell’immunoterapia. Negli ultimi anni, sempre maggiori sono le opzioni terapeutiche che si basano sulla necessità di un crescente numero di informazioni molecolari relative alla neoplasia. La caratterizzazione molecolare tramite Next Generation Sequencing (NGS) permette lo screening di molte alterazioni genetiche contemporaneamente sia su tessuto che su plasma. Quest’ultimo approccio ha il vantaggio di essere praticabile anche in presenza di tessuto tumorale non adeguato e di essere ripetibile nel tempo. Scopo dello studio: vista la crescente importanza della caratterizzazione molecolare nella pratica clinica, le difficoltà tecniche e l’eterogeneità degli approcci utilizzati, il presente lavoro di tesi ha l’obbiettivo di osservare l’impatto clinico della caratterizzazione molecolare eseguita su plasma in pazienti affetti da carcinoma polmonare non a piccole cellule in stadio avanzato (aNSCLC), secondo pratica clinica. In particolare, si è valutato in che modo l’esecuzione del test su plasma ha apportato informazioni aggiuntive secondo quanto eseguito con metodiche “standard” e di come tali informazioni abbiano modificato il percorso terapeutico del paziente affetto da NSCLC in stadio avanzato. Materiali e metodi: sono stati studiati retrospettivamente pazienti affetti da NSCLC in stadio avanzato in trattamento presso l’Istituto Oncologico Veneto (IOV) che hanno eseguito la caratterizzazione molecolare tramite kit Avenio ctDNA Expanded Panel (77 geni) su sangue da giugno 2020 a luglio 2022. Sono stati raccolti i dati inerenti alle caratteristiche cliniche dei pazienti, le terapie farmacologiche eseguite con la rispettiva risposta e le caratteristiche molecolari e patologiche delle neoplasie. Durante il periodo di analisi, sono stati valutati i referti dell’NGS su plasma, le ragioni cliniche e le tempistiche delle richieste, i risultati del test in termini di presenza di alterazioni molecolari che costituiscono potenziale bersaglio terapeutico. L’impatto clinico del test è stato valutato descrivendo il numero di alterazioni che costituiscono potenziale bersaglio terapeutico non precedentemente riscontrate con metodiche standard, l’eventuale concordanza con l’esito di test effettuati su tessuto, l’accesso a terapie a bersaglio molecolare e il loro impatto sull’outcome in termini di sopravvivenza libera da progressione di malattia (PFS) e sopravvivenza globale (OS). Risultati: la popolazione di studio consta di 157 pazienti sottoposti a NGS con kit Avenio da giugno 2020 a luglio 2022. La sopravvivenza globale mediana della popolazione in studio era di 26,1 mesi (IC95%: 20,6-34,6). I fattori clinici che influenzavano l’outcome in maniera indipendente all’analisi multivariata erano PS ECOG >2 (p=.005), l’assenza di mutazioni note alla diagnosi (p<.001) e la presenza di metastasi cerebrali (p<.001). Alterazioni azionabili con terapia a bersaglio molecolare sono state trovate in 37 pazienti (23,6%). Di questi pazienti, 17 (10,8%) hanno ricevuto terapia mirata sulla base dell’esito NGS. La sopravvivenza dei pazienti che hanno ricevuto terapia mirata (mOS=35,0 mesi; IC95%: 21,5-NA) era maggiore di quella che non l’hanno mai ricevuta (mOS=6,9 mesi; IC95%: 4,5-NA, p=.049), nonostante la presenza di un’alterazione azionabile. Conclusioni: lo studio di tesi ha permesso di valutare il potenziale impatto clinico che potrebbe avere l’NGS su plasma nel rilevare alterazioni azionabili non rilevabili con le tecniche di diagnostica molecolare classiche e nel guidare la scelta terapeutica. Tale metodica assumerà un ruolo crescente nella pratica clinica e maggiori sforzi saranno richiesti nel rendere sistematiche e uniformi le indicazioni di utilizzo in modo da ottimizzarne l’impatto nella pratica clinica.