การวินิจฉัยโรคมะเร็งจากเลือด แทนการตรวจชิ้นเนื้อ

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา การตรวจสัญญาณของโรคมะเร็งจากของเหลวในร่างกาย เช่น เลือด น้ำลาย และปัสสาวะ มีความก้าวหน้าอย่างมาก วิธีนี้เรียกว่า “liquid biopsy” ซึ่งอาจใช้แทนการเก็บตัวอย่างเนื้อเยื่อในร่างกายโดยตรง (biopsy)

โรคมะเร็งเกิดจากเซลล์ปกติในร่างกายที่ลำดับ DNA มีการเปลี่ยนแปลงไปหรือที่เรียกว่า “การกลายพันธุ์” ทำให้เซลล์สามารถเติบโตเป็นเนื้องอกได้ เซลล์บางชนิดอาจลุกลามไปยังส่วนอื่นของร่างกายจนบางครั้งทำให้ผู้ป่วยเสียชีวิต เซลล์มะเร็งและชิ้นส่วนของเซลล์มะเร็งสามารถเข้าไปในเลือดและของเหลวอื่นๆ ในร่างกายของผู้ป่วยได้ เช่น ปัสสาวะ ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์จึงได้ค้นหาการตรวจสัญญาณของโรคมะเร็งจากของเหลวในร่างกาย หรือที่เรียกว่าวิธีการ liquid biopsy วิธีนี้เป็นวิธีการที่ง่ายกว่า และให้ข้อมูลมากกว่าการเก็บตัวอย่างเนื้องอกโดยตรง

Signs in the blood

การทำ liquid biopsy ครั้งแรกในอดีตมีจุดมุ่งหมายเพื่อนับจำนวนเซลล์เนื้องอกในกระแสเลือด แต่ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา นักวิจัยได้เปลี่ยนความสนใจไปที่สิ่งที่ออกมากับเซลล์เนื้องอกด้วย เช่น DNA, RNA และ โปรตีน เป็นต้น งานวิจัยส่วนใหญ่เน้นไปที่การติดตามการเปลี่ยนแปลงลำดับของ DNA ในเนื้องอกที่ไหลเวียน (circulating tumor DNA: ctDNA) ในระหว่างและหลังการรักษา แต่วิธีนี้ยังไม่มีประสิทธิภาพพอในการนำมาใช้คัดกรองโรคมะเร็ง นักวิจัยจึงได้เริ่มมองหาวิธีในการขยายสัญญาณการตรวจ ctDNA วิธีการหนึ่งคือการฉีดสารเข้าไปในเลือดก่อนการทำ liquid biopsy

อย่างไรก็ตามนักวิจัยก็ได้ทำการศึกษาข้อมูลที่อาจมีมากกว่าการเปลี่ยนแปลง ctDNA ตัวอย่างเช่น การวัดการเปลี่ยนแปลงยีนในตัวอย่างเลือดของเด็กที่เป็นโรคมะเร็งหลายประเภท การเปลี่ยนแปลงยีนนี้เกิดขึ้นเมื่อโครโมโซมถูกลบหรือทำซ้ำ (copy number alteration)  การทดสอบดังกล่าวสามารถตรวจได้ว่าเด็กเป็นโรคมะเร็งหรือไม่และมีความแม่นยำถึง 70% ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการทดสอบนี้อาจใช้ติดตามผู้ป่วยหลังการรักษาได้ การทดสอบอื่นๆ เช่นการวัดทางเคมีที่เรียกว่า รูปแบบเมทิลเลชัน (Methylation patterns) ของสารพันธุกรรมในเลือดซึ่งมีความแตกต่างกันระหว่างเซลล์ปกติและเซลล์มะเร็ง นักวิจัยพบว่ารูปแบบเมทิลเลชันนี้สามารถใช้ตรวจโรคมะเร็งได้ เช่น การตรวจเลือดมีความแม่นยำถึง 99% ที่จะคัดกรองผู้ป่วยโรคมะเร็งไต รวมถึงโรคมะเร็งไตระยะเริ่มต้นได้ อีกทั้งการตรวจเลือดโดยใช้รูปแบบเมทิลเลชันนั้นสามารถแยกแยะเนื้องอกในสมองได้หลายประเภท แต่การวินิจฉัยเนื้องอกในสมองด้วยวิธีนี้ อาจต้องใช้น้ำไขสันหลังแทนเลือด แต่ก็ยังทำได้ง่ายกว่าการตรวจสมองโดยตรงมาก นอกจากนี้ ก็ยังมีงานวิจัยที่ศึกษาการทำ liquid biopsy โดยใช้ปัสสาวะซึ่งสามารถเก็บตัวอย่างได้ง่ายกว่าเลือดอีกด้วย

Beyond DNA

ดร. Ajay Goel นักวิจัยด้านตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ (biomarker) ที่ศูนย์โรคมะเร็งครบวงจร City of Hope ของสถาบันสุขภาพแห่งชาติ สหรัฐฯ (National Institutes of Health: NIH) ได้ศึกษาวัสดุทางพันธุกรรมที่พบมากกว่า ctDNA เช่น microRNA เนื่องจากเซลล์มะเร็งทุกเซลล์มี DNA เพียงชุดเดียว แต่จะปล่อย microRNA และโมเลกุล RNA อื่นๆ ออกมาเป็นพันชุด ทำให้ตรวจพบได้ง่าย ซึ่ง microRNA มีข้อดีอีกประการหนึ่งคือการบรรจุอยู่ในฟองอากาศ ที่เรียกว่า Extracellular vesicles มีหน้าที่ปกป้อง microRNA ระหว่างการเคลื่อนที่ในกระแสเลือด ส่วน Extracellular vesicles นี้มี biomarker ที่บอกได้อย่างชัดเจนว่ามาจากส่วนใดของร่างกาย การรู้ว่า biomarker ของมะเร็งมาจากส่วนใดใน

ร่างกายเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตรวจพบเนื้องอก

ในระยะเริ่มต้น และการติดตามผลหลังจากวินิจฉัย

ดร. Goel และทีมวิจัยได้ทำ liquid biopsy โดยใช้ microRNA เพื่อคัดกรองผู้ที่มีความเสี่ยงสูงต่อการเป็นโรคมะเร็งตับอ่อน ซึ่งมักพบในระยะลุกลามแล้วเป็นส่วนใหญ่ และเป็นเหตุทำให้เสียชีวิตได้เกือบทุกคน การตรวจหา microRNA ด้วยวิธี liquid biopsy อาจทำให้ตรวจพบโรคมะเร็งชนิดนี้ได้รวดเร็วมากขึ้น จากการศึกษาตัวอย่างเลือดของผู้ป่วยมะเร็งตับอ่อนระยะเริ่มต้นและผู้ป่วยที่ไม่มีมะเร็งหลายร้อยรายพบว่า การตรวจ microRNA สามารถคัดกรองผู้ป่วยมะเร็งได้เกือบทั้งหมด ทีมวิจัยกำลังดำเนินการศึกษาวิธีการนี้กับผู้ที่มีความเสี่ยงสูงต่อโรคมะเร็งตับอ่อน เพื่อดูว่าการทดสอบนี้สามารถตรวจพบเนื้องอกในระยะเริ่มต้นได้หรือไม่ นอกจากนี้ทีมวิจัยของ ดร. Goel ยังได้ทดสอบ biomarker อื่นๆ เพื่อรวมไว้ในวิธีการ liquid biopsy อีกด้วย

Multi-cancer detection

การทดสอบในการตรวจหาโรคมะเร็งหลายชนิด (multi-cancer detection (MCD) tests) สามารถใช้คัดกรองผู้ที่มีสุขภาพดีออกจากผู้ป่วยมะเร็งได้ ดังนั้นความไวและความจำเพาะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิธี liquid biopsy ความไวของการทดสอบ (sensitivity) หมายถึงความสามารถในการค้นหาโรค การไม่พบโรคมะเร็งในผู้ป่วยรายใดรายหนึ่ง เรียกว่า “ผลลบลวง (false-negative result)” ความจำเพาะของการทดสอบ (specificity) หมายถึงความสามารถของการทดสอบในการระบุว่าไม่พบโรค การไม่พบโรคมะเร็งในผู้ป่วยรายใดรายหนึ่ง เรียกว่า “ผลบวกลวง (false-positive result)” ซึ่งอาจส่งผลให้ระบุว่าบุคคลนี้มีโรค ทั้งที่จริงแล้วไม่ใช่

ถ้าจะทำให้การทดสอบ MCD มีความแม่นยำสำหรับการใช้งานจริง จะต้องให้ผลบวกลวงหรือผลลบลวงเกือบเป็นศูนย์ ซึ่งการทดสอบ MCD ที่มีอยู่ในปัจจุบันยังไม่มีการศึกษาที่แสดงให้เห็นว่าสามารถลดความเสี่ยงของการเสียชีวิตจากโรคมะเร็งได้ เช่น การทดสอบที่มีชื่อว่า CancerSEEK เป็นการทดลองทางคลินิกขนาดใหญ่ มีการพบเนื้องอกที่ยังไม่มีการทดสอบการคัดกรองในปัจจุบัน เช่น โรคมะเร็งรังไข่และโรคมะเร็งมดลูก แต่การทดสอบนี้ยังพบผลบวกลวง ทำให้อาสาสมัครจำนวนมากได้รับการติดตามผลที่ไม่จำเป็นที่อาจมีการตัดชิ้นเนื้อไปตรวจโดยตรง

นอกจากการปรับปรุงความแม่นยำของการทดสอบ MCD แล้ว ก็ยังมีปัญหาด้านอื่นที่ต้องแก้ไข เช่น การพบข้อมูลของเนื้องอกน้อยมากจนยากต่อการติดตามผล ทำให้แพทย์ไม่มีแนวทางว่าจะต้องทำอย่างไรต่อไป เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ NIH จึงมีการศึกษาที่เรียกว่า Vanguard Study on Multi-Cancer Detection โดยคาดหวังว่าการทดลองทางคลินิกที่ได้ จะช่วยให้การทดสอบ MCD สามารถตรวจพบมะเร็งได้เร็วพอที่จะสกัดกั้นโรค โดยการใช้แนวทางที่ไม่ต้องมีการเก็บตัวอย่างชิ้นเนื้อโดยตรงกับผู้ที่มีความเสี่ยงปานกลาง

Treatment Guidance

ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา ยาแบบกำหนดเป้าหมาย (Targeted drugs) ได้ปฏิวัติการรักษาโรคมะเร็งหลายประเภท ตั้งแต่โรคมะเร็งปอดไปจนถึงโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวบางชนิด แต่โรคมะเร็งประเภทเดียวกันไม่ได้เกิดจากการกลายพันธุ์เหมือนกันทั้งหมด แพทย์ต้องตรวจหาการกลายพันธุ์ก่อนให้ยา เพื่อหลีกเลี่ยงผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้น การตัดชิ้นเนื้อมาตรวจวิเคราะห์ (biopsy) เพื่อค้นหาการกลายพันธุ์เป็นการเก็บตัวอย่างเนื้องอกด้วยเข็ม แต่วิธีการนี้ไม่สามารถใช้ได้กับเนื้องอกทุกชนิด เนื่องจากข้อจำกัดนี้ liquid biopsy จึงได้รับการพัฒนาขึ้นโดยใช้ตัวอย่างเลือด เพื่อค้นหาการกลายพันธุ์ใน ctDNA แม้ว่า ctDNA จะมีปริมาณค่อนข้างน้อยในกระแสเลือด แต่ดร. Goel กล่าวว่านั่นไม่ใช่ปัญหา เพราะแพทย์ทราบอยู่แล้วว่ากำลังมองหาการกลายพันธุ์ใด

ctDNA ยังสามารถนำมาใช้เพื่อติดตามว่าโรคมะเร็งกลับมาเป็นซ้ำหลังการรักษาหรือไม่ เนื้องอกที่ถูกกำจัดออกจะถูกใช้เพื่อสร้างลักษณะเฉพาะของ ctDNA ของโรคมะเร็งแต่ละชนิด การตรวจเลือดเป็นระยะสามารถแจ้งเตือนเกี่ยวกับการกลับมาของโรคมะเร็งได้ อย่างไรก็ตาม วิธี liquid biopsy ต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมก่อนที่จะถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย เช่น การศึกษาความสามารถในการคัดกรองผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงต่ำต่อการกลับมาเป็นมะเร็งซ้ำ ทำให้ไม่ต้องอาศัยการรักษาด้วยวิธีการเคมีบำบัด เพื่อลดผลข้างเคียงและลดผลกระทบต่อการใช้ชีวิตของผู้ป่วย

-------------------

แหล่งข้อมูลอ้างอิง

Research in Context: Detecting cancer, https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/research-context-detecting-cancer