Le liquide lymphatique provenant des drains chirurgicaux, qui est généralement jeté à la poubelle, est un trésor entre les mains des chercheurs de l’Université de Pittsburgh et de l’École de médecine de l’Université de Washington à Saint-Louis, qui ont découvert que ce liquide pourrait éclairer des traitements plus précis pour les patients souffrant de maux de tête et cancer du cou causé par le virus du papillome humain (VPH).
La nouvelle étude, publiée dans Recherche clinique sur le cancerune revue de l’Association américaine pour la recherche sur le cancer, montre pour la première fois que l’ADN du VPH présent dans le liquide lymphatique collecté après une intervention chirurgicale est un biomarqueur puissant qui pourrait prédire le risque de récidive du cancer et aider les cliniciens à décider s’il convient d’augmenter les traitements adjuvants ou de les éliminer en toute sécurité. intensifier le traitement des patients atteints d’un cancer de la tête et du cou HPV positif.
Au cours de la dernière décennie, la biopsie liquide a suscité un intérêt croissant pour détecter les récidives du cancer après le traitement. Notre objectif était d’introduire la biopsie liquide dans le parcours curatif du cancer de la tête et du cou afin que nous puissions l’utiliser non seulement pour détecter les récidives, mais également pour aider à prendre des décisions thérapeutiques. »
José P. Zevallos, MD, MPH, auteur principal, professeur et président Eugene N. Myers du département d’oto-rhino-laryngologie de la Pitt School of Medicine et du UPMC Hillman Cancer Center
Le cancer de la tête et du cou touchait autrefois presque exclusivement les gros buveurs et les fumeurs, mais le paysage de cette maladie a radicalement changé à cause du VPH, selon Zevallos. Le carcinome épidermoïde oropharyngé (OPSCC) positif au VPH a désormais dépassé le cancer du col de l’utérus en tant que tumeur maligne liée au VPH la plus courante et son incidence augmente rapidement dans le monde.
Jusqu’à 30 % des patients atteints d’un cancer de la tête et du cou subissent des récidives dues à des cellules cancéreuses difficiles à détecter qui échappent au traitement. Les biopsies liquides visent à détecter les signes révélateurs de cancers persistants en mesurant les biomarqueurs présents dans le sang, l’urine et d’autres fluides corporels. Mais Zevallos, un oncologue chirurgical, s’est demandé si le liquide lymphatique chirurgical pourrait être plus informatif pour la biopsie liquide du cancer de la tête et du cou.
« Après la chirurgie, les patients subissent généralement l’insertion d’un drain chirurgical pour évacuer le liquide lymphatique qui autrement s’accumulerait sous la peau et causerait des problèmes », a déclaré Zevallos. « Ce fluide est généralement jeté à la poubelle, mais notre étude montre qu’il est incroyablement précieux. J’aime l’idée de valoriser des déchets qui ont été négligés. »
La nouvelle étude, dirigée par Zevallos et le co-auteur principal Aadel Chaudhuri, MD, Ph.D., professeur adjoint de radio-oncologie à la faculté de médecine de l’Université de Washington à Saint-Louis, s’est concentrée sur une cohorte de plus de 100 patients traités pour OPSCC positif au VPH.
Après que les patients ont subi l’ablation chirurgicale de leur tumeur, l’équipe a collecté du liquide lymphatique chirurgical 24 heures après l’opération et a également prélevé des échantillons de sang à des fins de comparaison. Ensuite, ils ont mesuré l’ADN acellulaire, le matériel génétique qui ne se trouve plus dans une cellule mais flotte librement dans le liquide acellulaire.
Ils ont trouvé de l’ADN acellulaire du VPH (cf-HPV) dans 78 % des échantillons de liquide lymphatique, mais dans seulement 12 % des échantillons de sang. Étonnamment, les niveaux de cf-HPV étaient des milliers de fois plus élevés dans la lymphe que dans le sang, ce qui suggère que ces déchets chirurgicaux peuvent détecter l’ADN cancéreux avec plus de sensibilité que le sang.
Après la chirurgie, les patients peuvent avoir besoin d’une radiothérapie adjuvante avec ou sans chimiothérapie pour éliminer les cellules tumorales restantes. L’étalon-or que les cliniciens utilisent pour prendre cette décision est la pathologie chirurgicale, qui implique une inspection visuelle des ganglions lymphatiques et des marges chirurgicales à la recherche de cellules malignes.
L’analyse du liquide lymphatique reflète fidèlement cet étalon-or. L’abondance du cf-HPV dans le liquide lymphatique était fortement liée au nombre de ganglions lymphatiques auxquels le cancer s’était propagé et à son agressivité dans ces ganglions. De même, les patients sans ganglions lymphatiques métastatiques ne présentaient aucun cf-HPV détectable.
Bien que la pathologie chirurgicale soit informative, elle peut être subjective et ne reflète pas toujours avec précision l’agressivité d’un cancer, selon Chaudhuri. C’est dans cet écart que le nouveau test brille vraiment.
Par exemple, deux patients de l’étude ont été considérés comme présentant un faible risque de récidive sur la base des résultats pathologiques, ils n’ont donc pas reçu de radiothérapie adjuvante. Ils ont chacun connu une rechute du cancer en un an. Bien que le cf-HPV n’ait pas été détecté dans le sang, le liquide lymphatique collecté 24 heures seulement après l’intervention chirurgicale s’est révélé positif pour le cf-HPV, ce qui suggère que ce test pourrait détecter les patients à haut risque qui échappent aux outils traditionnels.
« Ce test ne reproduit pas seulement ce que la pathologie nous dit, il nous donne plus d’informations », a déclaré Chaudhuri. « Nous démontrons que nous pouvons détecter des cancers agressifs même lorsqu’ils ne sont pas détectés par une pathologie de référence. C’est ce qui rend ce test si révolutionnaire. »
D’un autre côté, l’analyse du liquide lymphatique pourrait potentiellement guider une désescalade sûre du traitement chez certains patients. Trois patients de l’étude qui ont reçu une chimioradiothérapie adjuvante n’avaient pas de cf-HPV détectable dans leur liquide lymphatique, ce qui suggère qu’ils présentaient un faible risque de récidive. Les chercheurs supposent qu’un traitement adjuvant moins agressif aurait pu être approprié, mais cela nécessite des recherches plus approfondies.
« Ce test concerne l’intensification et la désintensification de précision », a déclaré Chaudhuri.
L’équipe a ensuite développé un modèle d’apprentissage automatique pour prédire la survie sans progression, ou quels patients récidiveront ou resteront indemnes de maladie, qui comprenait le cf-HPV provenant du sang et du liquide lymphatique ainsi que des données pathologiques et d’autres informations sur les patients. Le modèle a identifié avec précision les patients à faible et à haut risque, et le cf-HPV du liquide lymphatique était un aspect très important du modèle.
« Nous pouvons utiliser un liquide pris seulement 24 heures après la chirurgie pour prédire quels patients finiront par rechuter et lesquels ne récidiveront pas », a déclaré Zevallos. « Cela pourrait être extrêmement utile pour prendre des décisions de traitement en clinique. »
L’équipe travaille actuellement à valider et à étendre ses découvertes, notamment en développant un test basé sur le liquide lymphatique pour détecter le cancer de la tête et du cou HPV négatif.
L’auteur principal de l’étude était Noah Earland, MD-Ph.D. étudiant à la faculté de médecine de l’Université de Washington à Saint-Louis et membre des laboratoires de Chaudhuri et de Zevallos. Les autres auteurs étaient Nicholas P. Semenkovich, MD, Ph.D., Ricardo J. Ramirez, MD, Peter K. Harris, Ph.D., Andrew I. Hearn, Matthew Inkman, Ph.D., Jeffrey J. Szymanski, MD, Ph.D., Benjamin M. Wahle, MD, Kevin Chen, MD, Irfan Alahi, MS, Gabris Ni, Andrew Chen et Jin Zhang, Ph.D., tous de la faculté de médecine de l’Université de Washington à St. Louis; Sophie P. Gerndt, MD, du réseau de santé Allegheny ; Zhuosheng Gu, Damion Whitfield, Ph.D. et Wendy Winckler, Ph.D., tous de Droplet Biosciences ; et Zhongping Xu, Ph.D. de l’UPMC.
Cette recherche a été soutenue par le National Cancer Institute (R01 CA211939), le National Cancer Institute (U2C CA252981), le National Institute of Deafness and Other Communication Disorders (T32DC000022), le Washington University Institute of Clinical and Translational Sciences (UL1TR002345) du Centre national pour l’avancement des sciences translationnelles, le V Foundation V Scholar Award, le Fonds de recherche sur le cancer Alvin J. Siteman de l’Université de Washington et le programme de formation des scientifiques médicaux de la faculté de médecine de l’Université de Washington.
