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Erschienen in: International Journal of Colorectal Disease 5/2022

20.04.2022 | Original Article

Perioperative cell-free DNA trends predict recurrence of non-metastatic colorectal cancer significantly earlier than CEA trends over the first 2 years post-operatively in stage II and stage III colon cancer

verfasst von: Christina A. Fleming, Patrick Jordan, Donal P. O’Leary, Mark A. Corrigan, J. H. Wang, H. P. Redmond

Erschienen in: International Journal of Colorectal Disease | Ausgabe 5/2022

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Abstract

Purpose

We aimed to compare the diagnostic accuracy of perioperative ΔcfDNA to ΔCEA (over the first 2 years post-operatively) for identifying disease recurrence in colon cancer.

Methods

Patients presenting for elective resection for colon cancer with curative intent were screened for inclusion. Perioperative cfDNA levels were measured at seven different times points(pre-operative and post-operative at 3 h, 6 h, 24 h, 48 h, POD3 and POD5). CEA levels were measured on the same patients up to 2 years post-operatively. Change in trend (Δ) was defined as the β coefficient using a logistic regression model. Statistical analysis was performed using SPSS, version 23.

Results

Longitudinal data on twenty-two patients were analysed (n = 16 male, n = 6 female) for a median of 29 months (IQR 23 months) during which time three patients developed (distant) recurrence. Perioperative ΔcfDNA at 48Hrs, POD3 and POD5 were significantly associated with early recurrence. ΔCEA was significantly associated with early recurrence at 6 months, 1 year and 2 years post-operatively, only when disease recurrence was macroscopically established. ΔcfDNA was associated with an area under the curve (AUC) of 0.947 (95% CI 0.88–1.0, p < 0.001) and ΔCEA was associated with an AUC of 0.9382 (95%CI 0.88–0.99, p < 0.0001). This translated into a specificity of 97% (95%CI 86.51–99.87%) for ΔcfDNA and 77.5% sensitivity (95%CI 62.5–87.7%) in the immediate perioperative period and an 88.9% specificity (95%CI 56.5–99.4%) and 76.5% sensitivity (95%CI 63.24–86%) for ΔCEA over the first 2 years post-operatively.

Conclusions

In this pilot study, following curative resection for colon cancer changing trends in perioperative cfDNA (ΔcfDNA) identify those at risk of recurrent disease before recurrence develops which is at least 6 months earlier than CEA changes (ΔCEA) which are only observed when recurrence is established.
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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Ferlay J et al (2013) Cancer incidence and mortality patterns in Europe: Estimates for 40 countries in 2012. Eur J Cancer 49(6):1374–1403CrossRef Ferlay J et al (2013) Cancer incidence and mortality patterns in Europe: Estimates for 40 countries in 2012. Eur J Cancer 49(6):1374–1403CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Siegel RL, Miller KD, Jemal A (2019) Cancer statistics, 2019. CA Cancer J Clin 69(1):7–34CrossRef Siegel RL, Miller KD, Jemal A (2019) Cancer statistics, 2019. CA Cancer J Clin 69(1):7–34CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Riihimaki M, Hemminki A, Sundquist J, Hemminki K (2016) Patterns of metastasis in colon and rectal cancer. Sci Rep 6:1–9CrossRef Riihimaki M, Hemminki A, Sundquist J, Hemminki K (2016) Patterns of metastasis in colon and rectal cancer. Sci Rep 6:1–9CrossRef
4.
Zurück zum Zitat van der Geest LGM, Lam-Boer J, Koopman M, Verhoef C, Elferink MAG, de Wilt JHW (2015) Nationwide trends in incidence, treatment and survival of colorectal cancer patients with synchronous metastases. Clin Exp Metastasis 32(5):457–465CrossRef van der Geest LGM, Lam-Boer J, Koopman M, Verhoef C, Elferink MAG, de Wilt JHW (2015) Nationwide trends in incidence, treatment and survival of colorectal cancer patients with synchronous metastases. Clin Exp Metastasis 32(5):457–465CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Moran B et al (2017) Association of Coloproctology of Great Britain & Ireland (ACPGBI): Guidelines for the Management of Cancer of the Colon, Rectum and Anus (2017) – Surgical Management. Color Dis 19:18–36CrossRef Moran B et al (2017) Association of Coloproctology of Great Britain & Ireland (ACPGBI): Guidelines for the Management of Cancer of the Colon, Rectum and Anus (2017) – Surgical Management. Color Dis 19:18–36CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Ryuk JP et al (2014) Predictive factors and the prognosis of recurrence of colorectal cancer within 2 years after curative resection. Ann Surg Treat Res 86(3):143–151CrossRef Ryuk JP et al (2014) Predictive factors and the prognosis of recurrence of colorectal cancer within 2 years after curative resection. Ann Surg Treat Res 86(3):143–151CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Jeffery M, Hickey BE, Hider PN (2019) Follow-up strategies for patients treated for non-metastatic colorectal cancer. Cochrane Database Syst Rev 9:2019 Jeffery M, Hickey BE, Hider PN (2019) Follow-up strategies for patients treated for non-metastatic colorectal cancer. Cochrane Database Syst Rev 9:2019
8.
Zurück zum Zitat Harris GJC et al (2002) Factors affecting local recurrence of colonic adenocarcinoma. Dis Colon Rectum 45(8):1029–1034CrossRef Harris GJC et al (2002) Factors affecting local recurrence of colonic adenocarcinoma. Dis Colon Rectum 45(8):1029–1034CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Sjövall A, Granath F, Cedermark B, Glimelius B, Holm T (2007) Loco-regional recurrence from colon cancer: a population-based study. Ann Surg Oncol 14(2):432–440CrossRef Sjövall A, Granath F, Cedermark B, Glimelius B, Holm T (2007) Loco-regional recurrence from colon cancer: a population-based study. Ann Surg Oncol 14(2):432–440CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Fidler IJ (2002) The pathogenesis of cancer metastasis: the ‘seed and soil’ hypothesis revisited. Nat Rev Cancer 3(6):453–458CrossRef Fidler IJ (2002) The pathogenesis of cancer metastasis: the ‘seed and soil’ hypothesis revisited. Nat Rev Cancer 3(6):453–458CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Leong K, Hartley J, Karandikar S (2017) Association of Coloproctology of Great Britain & Ireland (ACPGBI): guidelines for the management of cancer of the colon, rectum and anus (2017) – follow up, lifestyle and survivorship. Color Dis 19:67–70CrossRef Leong K, Hartley J, Karandikar S (2017) Association of Coloproctology of Great Britain & Ireland (ACPGBI): guidelines for the management of cancer of the colon, rectum and anus (2017) – follow up, lifestyle and survivorship. Color Dis 19:67–70CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Amri R, Bordeianou LG, Sylla P, Berger DL (2013) Preoperative carcinoembryonic antigen as an outcome predictor in colon cancer. J Surg Oncol Amri R, Bordeianou LG, Sylla P, Berger DL  (2013) Preoperative carcinoembryonic antigen as an outcome predictor in colon cancer. J Surg Oncol
13.
Zurück zum Zitat Tan E, Gouvas N, Nicholls RJ, Ziprin P, Xynos E, Tekkis PP (2009) Diagnostic precision of carcinoembryonic antigen in the detection of recurrence of colorectal cancer. Surg Oncol 18(1):15–24CrossRef Tan E, Gouvas N, Nicholls RJ, Ziprin P, Xynos E, Tekkis PP (2009) Diagnostic precision of carcinoembryonic antigen in the detection of recurrence of colorectal cancer. Surg Oncol 18(1):15–24CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Sorenson GD, Pribish DM, Valone FH, Memoli VA, Bzik DJ, Yao SL (1994) Soluble normal and mutated DNA-sequences from single-copy genes in human blood. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 3:67–71 Sorenson GD, Pribish DM, Valone FH, Memoli VA, Bzik DJ, Yao SL (1994) Soluble normal and mutated DNA-sequences from single-copy genes in human blood. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 3:67–71
15.
Zurück zum Zitat Shinkins B et al (2018) Serum carcinoembryonic antigen trends for diagnosing colorectal cancer recurrence in the FACS randomized clinical trial. Br J Surg 105(6):658–662CrossRef Shinkins B et al (2018) Serum carcinoembryonic antigen trends for diagnosing colorectal cancer recurrence in the FACS randomized clinical trial. Br J Surg 105(6):658–662CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Cheng J et al (2017) Cell-free circulating DNA integrity is an independent predictor of impending breast cancer recurrence. Oncotarget 8(33):54537–54547CrossRef Cheng J et al (2017) Cell-free circulating DNA integrity is an independent predictor of impending breast cancer recurrence. Oncotarget 8(33):54537–54547CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Tie J et al (2016) Circulating tumor {DNA} analysis detects minimal residual disease and predicts recurrence in patients with stage {II} colon cancer. Sci Transl Med 8(346):92 Tie J et al (2016) Circulating tumor {DNA} analysis detects minimal residual disease and predicts recurrence in patients with stage {II} colon cancer. Sci Transl Med 8(346):92
18.
Zurück zum Zitat Paci M et al (2009) Circulating plasma DNA as diagnostic biomarker in non-small cell lung cancer. Lung Cancer 64(1):92–97CrossRef Paci M et al (2009) Circulating plasma DNA as diagnostic biomarker in non-small cell lung cancer. Lung Cancer 64(1):92–97CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Huang SK, Hoon DSB (2016) Liquid biopsy utility for the surveillance of cutaneous malignant melanoma patients. Mol Oncol 10(3):450–463CrossRef Huang SK, Hoon DSB (2016) Liquid biopsy utility for the surveillance of cutaneous malignant melanoma patients. Mol Oncol 10(3):450–463CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Misale S et al (2012) Emergence of KRAS mutations and acquired resistance to anti EGFR therapy in colorectal cancer. Nature 486(7404):532–536CrossRef Misale S et al (2012) Emergence of KRAS mutations and acquired resistance to anti EGFR therapy in colorectal cancer. Nature 486(7404):532–536CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Fleming CA, O’Leary DP, Wang J, Redmond HP (2020) Association of observed perioperative cell-free DNA dynamics with early recurrence in patients with colon cancer. JAMA Surg 155(2) Fleming CA, O’Leary DP, Wang J, Redmond HP (2020) Association of observed perioperative cell-free DNA dynamics with early recurrence in patients with colon cancer. JAMA Surg 155(2)
22.
Zurück zum Zitat Fleming HP (2020) Christina A; O’Leary, Donal Peter; Wang, Jianghuai; Redmond, “Association of observed perioperative cell-free dNA dynamics with early recurrence in patients with colon cancer.” JAMA Surg 155(2):168–170CrossRef Fleming HP (2020) Christina A; O’Leary, Donal Peter; Wang, Jianghuai; Redmond, “Association of observed perioperative cell-free dNA dynamics with early recurrence in patients with colon cancer.” JAMA Surg 155(2):168–170CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Poston GJ, Tait D, O’Connell S, Bennett A, Berendse S (2011) Diagnosis and management of colorectal cancer: Summary of NICE guidance. BMJ 343(7831):1010–1012 Poston GJ, Tait D, O’Connell S, Bennett A, Berendse S (2011) Diagnosis and management of colorectal cancer: Summary of NICE guidance. BMJ 343(7831):1010–1012
24.
Zurück zum Zitat Meyerhardt JA et al (2013) Follow-up care, surveillance protocol, and secondary prevention measures for survivors of colorectal cancer: American society of clinical oncology clinical practice guideline endorsement. J Clin Oncol 31(35):4465–4470CrossRef Meyerhardt JA et al (2013) Follow-up care, surveillance protocol, and secondary prevention measures for survivors of colorectal cancer: American society of clinical oncology clinical practice guideline endorsement. J Clin Oncol 31(35):4465–4470CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Primrose JN et al (2014) Effect of 3 to 5 years of scheduled CEA and CT follow-up to detect recurrence of colorectal cancer: the FACS randomized clinical trial. JAMA - J Am Med Assoc 311(3):263–270CrossRef Primrose JN et al (2014) Effect of 3 to 5 years of scheduled CEA and CT follow-up to detect recurrence of colorectal cancer: the FACS randomized clinical trial. JAMA - J Am Med Assoc 311(3):263–270CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Tie et al (2016) Circulating tumor DNA analysis detects minimal residual disease and predicts recurrence in patients with stage II colon cancer. Sci Transl Med 8(346) Tie et al (2016) Circulating tumor DNA analysis detects minimal residual disease and predicts recurrence in patients with stage II colon cancer. Sci Transl Med 8(346)
27.
Zurück zum Zitat Lan Y-T et al (2017) Clinical relevance of cell-free DNA in gastrointestinal tract malignancy. Oncotarget 8(2):3009–3017CrossRef Lan Y-T et al (2017) Clinical relevance of cell-free DNA in gastrointestinal tract malignancy. Oncotarget 8(2):3009–3017CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Schwarzenbach H, Hoon DSB, Pantel K (2011) Cell-free nucleic acids as biomarkers in cancer patients. Nat Rev Cancer 11(6):426–437CrossRef Schwarzenbach H, Hoon DSB, Pantel K (2011) Cell-free nucleic acids as biomarkers in cancer patients. Nat Rev Cancer 11(6):426–437CrossRef
Metadaten
Titel
Perioperative cell-free DNA trends predict recurrence of non-metastatic colorectal cancer significantly earlier than CEA trends over the first 2 years post-operatively in stage II and stage III colon cancer
verfasst von
Christina A. Fleming
Patrick Jordan
Donal P. O’Leary
Mark A. Corrigan
J. H. Wang
H. P. Redmond
Publikationsdatum
20.04.2022
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
International Journal of Colorectal Disease / Ausgabe 5/2022
Print ISSN: 0179-1958
Elektronische ISSN: 1432-1262
DOI
https://doi.org/10.1007/s00384-022-04133-7

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