ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อการพยากรณ์โรคและการทำนายผล

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพคือลักษณะของเนื้องอกหรือโฮสต์ที่สามารถวัดได้ ซึ่งให้ข้อมูลเกี่ยวกับโรคมะเร็ง ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อการพยากรณ์โรคจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับแนวโน้มของโรคโดยไม่คำนึงถึงการรักษา ในขณะที่ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อการทำนายผลจะบ่งชี้ถึงโอกาสที่จะได้รับประโยชน์จากการรักษาเฉพาะทาง การแยกแยะบทบาททั้งสองนี้เป็นหัวใจสำคัญของการนำข้อมูลระดับโมเลกุลมาใช้ในการแบ่งกลุ่มและจำแนกลักษณะของเนื้องอก

Definition

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อการพยากรณ์โรคคือลักษณะที่วัดได้ซึ่งสัมพันธ์กับผลลัพธ์ทางคลินิกโดยไม่ขึ้นกับการรักษา ในขณะที่ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อการทำนายผลสัมพันธ์กับผลของการแทรกแซงเฉพาะอย่าง ทั้งสองใช้เพื่อจำแนกลักษณะของเนื้องอกและแบ่งผู้ป่วยออกเป็นกลุ่มที่เปรียบเทียบกันได้

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมความแตกต่างเชิงแนวคิดระหว่างตัวบ่งชี้เพื่อการพยากรณ์โรคและตัวบ่งชี้เพื่อการทำนายผล ชนิดของตัวบ่งชี้ระดับโมเลกุลและโปรตีนที่ใช้ (เช่น การแสดงออกของตัวรับ, ลายเซ็นการแสดงออกของยีน, และการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของเซลล์ร่างกาย) มาตรฐานระเบียบวิธีสำหรับการประเมิน และความสำคัญของความถูกต้องเชิงวิเคราะห์และความถูกต้องเชิงคลินิก เป็นข้อมูลอ้างอิงและให้ความรู้ ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิกเกี่ยวกับการทดสอบหรือการรักษาสำหรับแต่ละบุคคล

Core questions

• อะไรคือสิ่งที่แยกความแตกต่างระหว่างตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อการพยากรณ์โรคกับตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อการทำนายผล?
• การออกแบบการศึกษาใดที่แยกผลการพยากรณ์โรคออกจากผลการทำนายผล?
• มาตรฐานใดที่ควบคุมการรายงานและการตรวจสอบการศึกษาตัวบ่งชี้เนื้องอก?
• การทดสอบตัวบ่งชี้เดี่ยวแตกต่างจากลายเซ็นหลายยีนอย่างไร?
• เหตุใดจึงต้องแยกความถูกต้องเชิงวิเคราะห์ ความถูกต้องเชิงคลินิก และประโยชน์ทางคลินิกออกจากกัน?

Key concepts

• ความแตกต่างระหว่างการพยากรณ์โรคกับการทำนายผล
• ความถูกต้องเชิงวิเคราะห์ ความถูกต้องเชิงคลินิก ประโยชน์ทางคลินิก
• ตัวรับและตัวบ่งชี้โปรตีน (เช่น HER2, ตัวรับฮอร์โมน)
• ลายเซ็นการแสดงออกของยีนหลายยีน
• ปฏิกิริยาระหว่างการรักษากับตัวบ่งชี้
• การประเมินแบบย้อนหลัง-ไปข้างหน้าในตัวอย่างที่เก็บถาวร
• การรายงานที่เป็นมาตรฐาน (REMARK)

Mechanisms

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อการทำนายผลจะแสดงให้เห็นเมื่อตัวบ่งชี้ปรับเปลี่ยนผลของการรักษา — ปฏิกิริยาระหว่างการรักษากับตัวบ่งชี้ — เช่นเดียวกับการขยายยีน HER2 ที่ระบุเนื้องอกที่ตอบสนองต่อการรักษาที่มุ่งเป้าไปที่ HER2 (Slamon et al., 2001) ในทางตรงกันข้าม ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อการพยากรณ์โรคจะสัมพันธ์กับผลลัพธ์โดยไม่คำนึงถึงการรักษา เช่นเดียวกับลายเซ็นหลายยีนที่แบ่งกลุ่มความเสี่ยงของการกลับเป็นซ้ำในมะเร็งเต้านมที่ไม่มีการแพร่กระจายไปยังต่อมน้ำเหลือง (Buyse et al., 2006) การประเมินอย่างเข้มงวดจะแยกความถูกต้องเชิงวิเคราะห์ (การทดสอบวัดตัวบ่งชี้ได้อย่างถูกต้องหรือไม่) ความถูกต้องเชิงคลินิก (ตัวบ่งชี้สัมพันธ์กับผลลัพธ์หรือไม่) และประโยชน์ทางคลินิก (การใช้ตัวบ่งชี้ช่วยปรับปรุงผลลัพธ์หรือไม่) และมักจะอาศัยการวิเคราะห์ที่ออกแบบมาอย่างรอบคอบจากตัวอย่างที่เก็บถาวรจากการทดลองแบบสุ่ม (Simon, Paik, & Hayes, 2009; McShane et al., 2005)

Clinical relevance

สถานะของตัวบ่งชี้ทางชีวภาพจะเพิ่มข้อมูลระดับโมเลกุลให้กับการจำแนกทางสัณฐานวิทยา เกรด และระยะของโรค และในมะเร็งบางชนิดก็ถูกรวมเข้ากับการจัดระยะและการรายงาน ในฐานะหัวข้ออ้างอิง จะอธิบายความหมายของตัวบ่งชี้เพื่อการพยากรณ์โรคและตัวบ่งชี้เพื่อการทำนายผล และวิธีการตัดสินความถูกต้องของตัวบ่งชี้เหล่านั้น โดยไม่ได้แนะนำการทดสอบหรือการรักษาเฉพาะสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย

Epidemiology

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่ได้รับการตรวจสอบแล้วจะช่วยปรับปรุงการแบ่งกลุ่มผลลัพธ์ให้ละเอียดขึ้นนอกเหนือจากระยะและเกรด และเป็นพื้นฐานของการจำแนกประเภทย่อยระดับโมเลกุลของมะเร็งที่พบบ่อย การนำไปใช้ในระดับประชากรขึ้นอยู่กับการทดสอบที่เป็นมาตรฐานและทำซ้ำได้ และเกณฑ์การทดสอบที่กำหนดโดยแนวทางปฏิบัติ เพื่อให้สถานะของตัวบ่งชี้สามารถเปรียบเทียบกันได้ในห้องปฏิบัติการต่างๆ (Wolff et al., 2018; McShane et al., 2005)

Evidence & guidelines

การรายงานการศึกษาตัวบ่งชี้เนื้องอกเพื่อการพยากรณ์โรคอยู่ภายใต้แนวทาง REMARK และกรอบการทำงานแบบย้อนหลัง-ไปข้างหน้าจะกำหนดโครงสร้างวิธีการตรวจสอบตัวบ่งชี้เพื่อการทำนายผลในตัวอย่างการทดลองที่เก็บถาวร แนวทางปฏิบัติเฉพาะสำหรับการทดสอบ เช่น แนวทางการทดสอบ HER2 ของ ASCO/CAP กำหนดมาตรฐานการวิเคราะห์และเกณฑ์การตีความ (McShane et al., 2005; Simon, Paik, & Hayes, 2009; Wolff et al., 2018)

History

ตัวบ่งชี้เนื้องอกพัฒนาจากโปรตีนในซีรัมและการทดสอบตัวรับฮอร์โมนไปสู่ตัวบ่งชี้ระดับโมเลกุลและจีโนม เรื่องราวของ HER2 เป็นตัวอย่างของกระบวนทัศน์การทำนายผลโดยเชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลกับประโยชน์จากยาที่มุ่งเป้าหมาย (Slamon et al., 2001) ในขณะที่ลายเซ็นหลายยีนได้นำเสนอการพยากรณ์โรคทางจีโนม (Buyse et al., 2006) กรอบการทำงานเชิงระเบียบวิธี เช่น REMARK และการออกแบบแบบย้อนหลัง-ไปข้างหน้าได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อนำความเข้มงวดมาสู่สาขาที่มักจะมีการรายงานเบื้องต้นที่มองโลกในแง่ดีเกินไป (McShane et al., 2005; Simon, Paik, & Hayes, 2009)

Debates

จะแสดงให้เห็นได้อย่างไรว่าตัวบ่งชี้เป็นตัวทำนายผลมากกว่าเป็นเพียงตัวพยากรณ์โรค?

การแสดงให้เห็นถึงการทำนายผลต้องมีหลักฐานของปฏิกิริยาระหว่างการรักษากับตัวบ่งชี้ ซึ่งโดยหลักการแล้วควรมาจากข้อมูลแบบสุ่มหรือการวิเคราะห์ที่ออกแบบมาอย่างเข้มงวดจากตัวอย่างการทดลองที่เก็บถาวร การกล่าวอ้างตัวบ่งชี้ในช่วงแรกหลายครั้งล้มเหลวเนื่องจากการออกแบบการศึกษาไม่สามารถแยกผลการพยากรณ์โรคออกจากผลการทำนายผลได้

Seminal works

• slamon-2001
• mcshane-2005
• simon-2009

Frequently asked questions

อะไรคือความแตกต่างระหว่างตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อการพยากรณ์โรคกับตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อการทำนายผล?

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อการพยากรณ์โรคจะบ่งชี้ถึงแนวโน้มของโรคโดยไม่คำนึงถึงการรักษา ในขณะที่ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อการทำนายผลจะบ่งชี้ว่าเนื้องอกมีแนวโน้มที่จะตอบสนองต่อการรักษาเฉพาะทางมากน้อยเพียงใด ตัวบ่งชี้อาจเป็นอย่างใดอย่างหนึ่ง เป็นทั้งสองอย่าง หรือไม่เป็นทั้งสองอย่างเลยก็ได้

เหตุใดการรายงานที่เป็นมาตรฐานจึงมีความสำคัญต่อการศึกษาตัวบ่งชี้เนื้องอก?

การศึกษาตัวบ่งชี้เนื้องอกมีความเสี่ยงต่ออคติและการค้นพบที่มองโลกในแง่ดีเกินไป มาตรฐานการรายงานเช่น REMARK กำหนดให้มีการอธิบายผู้ป่วย การทดสอบ และการวิเคราะห์อย่างโปร่งใส เพื่อให้คุณค่าในการพยากรณ์โรคหรือการทำนายผลที่กล่าวอ้างของตัวบ่งชี้สามารถประเมินและทำซ้ำได้