Tổng quan nghiên cứu

Ung thư phổi là một trong ba loại ung thư phổ biến nhất và là nguyên nhân tử vong hàng đầu do ung thư trên toàn cầu. Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới năm 2018, ung thư phổi chiếm 11,6% tổng số ca mắc mới ung thư, tương đương khoảng 2,094 triệu người, và là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu với tỷ lệ 18,4%, tương đương 1,8 triệu ca tử vong. Tại Việt Nam, ung thư phổi đứng thứ hai về số ca mắc mới với khoảng 22.000 trường hợp mỗi năm, trong đó có khoảng 16.000 nữ giới, và gần 19.000 ca tử vong. Ung thư phổi được phân loại thành hai nhóm chính: ung thư phổi không tế bào nhỏ (NSCLC) chiếm khoảng 85% và ung thư phổi tế bào nhỏ (SCLC).

Liệu pháp điều trị ung thư phổi đang chuyển dịch từ hóa trị truyền thống sang các liệu pháp nhắm trúng đích nhằm vào các bất thường phân tử cụ thể, trong đó đột biến gen EGFR đóng vai trò quan trọng. Erlotinib, một thuốc ức chế tyrosine kinase của EGFR, được sử dụng phổ biến trong điều trị NSCLC. Tuy nhiên, tình trạng kháng thuốc sau một thời gian điều trị là thách thức lớn, với thời gian tiến triển trung bình khoảng 9 tháng. Việc phát hiện và theo dõi các đột biến gen EGFR, đặc biệt là đột biến T790M liên quan đến kháng Erlotinib, có ý nghĩa quan trọng trong quản lý bệnh.

Phương pháp sinh thiết mô truyền thống gặp nhiều hạn chế như xâm lấn, khó tiếp cận khối u, và không phản ánh đầy đủ sự không đồng nhất di truyền của khối u. Sinh thiết lỏng, dựa trên việc phát hiện DNA ngoại bào (cfDNA) và DNA khối u tuần hoàn (ctDNA) trong máu, là phương pháp mới giúp khắc phục các hạn chế này. Nghiên cứu này nhằm khảo sát phổ đột biến gen EGFR trên mẫu sinh thiết lỏng của bệnh nhân NSCLC kháng Erlotinib tại Việt Nam, sử dụng kỹ thuật giải trình tự thế hệ mới (NGS), góp phần nâng cao hiệu quả điều trị và giảm thiểu biến chứng cho bệnh nhân.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Cơ chế phân tử của ung thư phổi và vai trò của gen EGFR: EGFR là thụ thể tyrosine kinase điều hòa sự tăng sinh và biệt hóa tế bào biểu mô. Đột biến gen EGFR, đặc biệt tại exon 19 và exon 21 (L858R), kích hoạt quá mức con đường tín hiệu RAS/RAF/MAPK, PI3K/AKT/mTOR và JAK/STAT, thúc đẩy tăng sinh tế bào và ức chế apoptosis, góp phần vào sự phát triển và di căn của ung thư phổi.
  • Cơ chế kháng thuốc Erlotinib: Đột biến T790M tại exon 20 làm giảm ái lực của Erlotinib với EGFR, dẫn đến kháng thuốc. Ngoài ra, sự không đồng nhất di truyền và các đột biến thứ phát cũng ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị.
  • Sinh thiết lỏng và kỹ thuật giải trình tự thế hệ mới (NGS): cfDNA và ctDNA trong máu ngoại biên cung cấp nguồn vật liệu để phát hiện đột biến gen không xâm lấn. NGS cho phép giải trình tự đồng thời nhiều đoạn DNA với độ nhạy cao, phát hiện đột biến ở tần số alen thấp (<0,2%), hỗ trợ theo dõi tiến triển và kháng thuốc.

Các khái niệm chính bao gồm: cfDNA, ctDNA, đột biến gen EGFR, Erlotinib, kháng thuốc, NGS, sinh thiết lỏng.

Phương pháp nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Bệnh nhân NSCLC giai đoạn III và IV có kháng Erlotinib, được chẩn đoán theo tiêu chí RECIST, thu thập từ các bệnh viện lớn tại Việt Nam trong khoảng thời gian từ tháng 10/2019 đến tháng 5/2020.
  • Cỡ mẫu: Nghiên cứu theo phương pháp loạt ca, không xác định cỡ mẫu cụ thể nhưng tập trung vào nhóm bệnh nhân có giai đoạn tiến triển và kháng thuốc.
  • Thu thập dữ liệu: Mẫu máu ngoại biên được thu tại các bệnh viện, sau đó chuyển về Viện Di truyền Y học TP. Hồ Chí Minh để tách chiết cfDNA.
  • Phân tích mẫu: cfDNA được tách chiết từ 1 ml huyết tương bằng bộ kit chuyên dụng, định lượng bằng phương pháp huỳnh quang. Thư viện DNA được chuẩn bị bằng bộ kit Accel-NGS 2S, sau đó được làm giàu vùng gen EGFR bằng phương pháp lai bắt giữ (hybridization-capture).
  • Giải trình tự và phân tích dữ liệu: Giải trình tự trên hệ thống NextSeq (Illumina, Mỹ) sử dụng công nghệ sequencing by synthesis (SBS). Dữ liệu được phân tích bằng phần mềm sinh tin học để phát hiện và phân loại các đột biến gen EGFR.
  • Phương pháp thống kê: Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2013, kiểm định Fisher’s exact và Mann-Whitney để phân tích sự khác biệt về phổ đột biến theo các biến số lâm sàng như tuổi, giới tính, hút thuốc, và mô bệnh học.

Quy trình nghiên cứu được thực hiện nghiêm ngặt, đảm bảo độ tin cậy và tính khả thi trong điều kiện thực tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Phổ đột biến gen EGFR trên mẫu sinh thiết lỏng: Tần suất đột biến EGFR trong nhóm bệnh nhân NSCLC kháng Erlotinib được phát hiện khoảng 48-62% đối với đột biến T790M, phù hợp với các báo cáo quốc tế. Đột biến exon 19 và L858R chiếm tỷ lệ cao trong tổng số đột biến, lần lượt khoảng 40% và 35%.
  2. Phân bố đột biến theo đặc điểm lâm sàng: Tỷ lệ đột biến T790M cao hơn ở nhóm bệnh nhân nữ (khoảng 55%) so với nam giới (khoảng 45%), và ở nhóm không hút thuốc (khoảng 60%) so với nhóm hút thuốc (khoảng 40%). Đột biến cũng phân bố khác biệt theo mô bệnh học, với adenocarcinoma chiếm ưu thế.
  3. Nồng độ cfDNA và tần suất đột biến (MAF): Nồng độ cfDNA trung bình ở bệnh nhân giai đoạn III và IV lần lượt là khoảng 30 ng/ml và có thể lên đến 1000 ng/ml ở một số trường hợp. Tần suất đột biến MAF trung bình khoảng 1%, cho thấy khả năng phát hiện đột biến ở tần số thấp nhưng có ý nghĩa lâm sàng.
  4. Hiệu quả của kỹ thuật NGS: Giải trình tự thế hệ mới cho độ nhạy phát hiện đột biến EGFR lên đến 99%, với khả năng loại bỏ kết quả dương tính giả gần như hoàn toàn nhờ kỹ thuật đánh dấu chuỗi mã vạch (UID).

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy sinh thiết lỏng kết hợp với kỹ thuật NGS là phương pháp hiệu quả, ít xâm lấn để phát hiện phổ đột biến gen EGFR trong ung thư phổi NSCLC kháng Erlotinib. Tỷ lệ đột biến T790M phù hợp với các nghiên cứu quốc tế, khẳng định vai trò của đột biến này trong cơ chế kháng thuốc. Sự khác biệt về tỷ lệ đột biến theo giới tính, hút thuốc và mô bệnh học phản ánh tính đa dạng sinh học của bệnh và ảnh hưởng của các yếu tố môi trường, sinh học.

So với sinh thiết mô truyền thống, sinh thiết lỏng giúp khắc phục các hạn chế về xâm lấn, khó tiếp cận khối u và không đồng nhất di truyền. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố tỷ lệ đột biến theo nhóm tuổi, giới tính và hút thuốc, cũng như bảng so sánh nồng độ cfDNA và MAF giữa các giai đoạn bệnh.

Kết quả này góp phần nâng cao hiểu biết về cơ chế kháng Erlotinib, hỗ trợ lựa chọn liệu pháp điều trị phù hợp và theo dõi tiến triển bệnh một cách hiệu quả.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Triển khai rộng rãi kỹ thuật sinh thiết lỏng kết hợp NGS trong chẩn đoán và theo dõi điều trị NSCLC: Đề nghị các bệnh viện và trung tâm ung bướu áp dụng kỹ thuật này để phát hiện sớm đột biến kháng thuốc, nâng cao hiệu quả điều trị. Thời gian thực hiện: trong vòng 1-2 năm tới.
  2. Đào tạo chuyên sâu cho nhân viên y tế về kỹ thuật tách chiết cfDNA và phân tích NGS: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên môn nhằm nâng cao năng lực kỹ thuật và phân tích dữ liệu, đảm bảo kết quả chính xác và kịp thời. Chủ thể thực hiện: các trường đại học y dược và viện nghiên cứu.
  3. Xây dựng hệ thống lưu trữ và quản lý dữ liệu đột biến gen EGFR: Thiết lập cơ sở dữ liệu quốc gia để theo dõi phổ đột biến, hỗ trợ nghiên cứu và quản lý bệnh nhân hiệu quả hơn. Thời gian: 2-3 năm.
  4. Khuyến khích nghiên cứu sâu hơn về cơ chế kháng thuốc và phát triển thuốc thế hệ mới: Tăng cường hợp tác nghiên cứu giữa các viện trong và ngoài nước để phát triển các liệu pháp điều trị mới, đặc biệt nhắm vào đột biến T790M và các cơ chế kháng khác. Chủ thể: các viện nghiên cứu, công ty dược phẩm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Bác sĩ lâm sàng và chuyên gia ung bướu: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu cập nhật về phổ đột biến gen EGFR và cơ chế kháng Erlotinib, hỗ trợ trong việc lựa chọn và điều chỉnh phác đồ điều trị cho bệnh nhân NSCLC.
  2. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật xét nghiệm y học: Luận văn trình bày chi tiết quy trình kỹ thuật tách chiết cfDNA, chuẩn bị thư viện và giải trình tự NGS, là tài liệu tham khảo quý giá cho nghiên cứu và đào tạo.
  3. Chuyên gia di truyền học và phân tử y học: Cung cấp thông tin về vai trò của đột biến gen EGFR trong ung thư phổi và ứng dụng công nghệ sinh học phân tử hiện đại trong chẩn đoán và theo dõi bệnh.
  4. Nhà quản lý y tế và hoạch định chính sách: Nghiên cứu làm rõ lợi ích của sinh thiết lỏng trong quản lý ung thư, giúp xây dựng chính sách y tế phù hợp nhằm nâng cao chất lượng chăm sóc và giảm chi phí điều trị.

Câu hỏi thường gặp

  1. Sinh thiết lỏng có ưu điểm gì so với sinh thiết mô truyền thống?
    Sinh thiết lỏng ít xâm lấn, dễ thực hiện, có thể lặp lại nhiều lần để theo dõi tiến triển bệnh và phản ánh sự không đồng nhất di truyền của khối u toàn diện hơn. Ví dụ, bệnh nhân NSCLC giai đoạn tiến triển có thể được theo dõi định kỳ bằng sinh thiết lỏng để phát hiện sớm đột biến kháng thuốc.

  2. Kỹ thuật giải trình tự thế hệ mới (NGS) giúp gì trong phát hiện đột biến gen EGFR?
    NGS cho phép giải trình tự đồng thời nhiều đoạn DNA với độ nhạy cao, phát hiện đột biến ở tần số alen thấp (<0,2%) và giảm thiểu kết quả dương tính giả nhờ kỹ thuật đánh dấu chuỗi mã vạch. Điều này giúp phát hiện chính xác các đột biến kháng thuốc như T790M.

  3. Tại sao đột biến T790M lại quan trọng trong điều trị ung thư phổi?
    Đột biến T790M làm giảm ái lực của Erlotinib với EGFR, là cơ chế kháng thuốc phổ biến ở bệnh nhân NSCLC. Phát hiện đột biến này giúp bác sĩ lựa chọn liệu pháp thế hệ mới hoặc điều chỉnh phác đồ điều trị phù hợp.

  4. Nồng độ cfDNA có ý nghĩa gì trong theo dõi bệnh nhân ung thư?
    Nồng độ cfDNA thường tăng cao ở bệnh nhân ung thư so với người khỏe mạnh, phản ánh kích thước và tiến triển khối u. Việc định lượng cfDNA giúp đánh giá hiệu quả điều trị và phát hiện tái phát sớm.

  5. Nghiên cứu này có thể áp dụng rộng rãi ở Việt Nam không?
    Với kết quả khả quan, kỹ thuật sinh thiết lỏng kết hợp NGS có thể được triển khai tại các trung tâm ung bướu lớn ở Việt Nam, góp phần nâng cao chất lượng chẩn đoán và điều trị ung thư phổi, đặc biệt trong bối cảnh hạn chế của sinh thiết mô truyền thống.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định phổ đột biến gen EGFR trên mẫu sinh thiết lỏng của bệnh nhân NSCLC kháng Erlotinib tại Việt Nam, với tỷ lệ đột biến T790M chiếm khoảng 48-62%.
  • Kỹ thuật giải trình tự thế hệ mới (NGS) trên cfDNA là phương pháp hiệu quả, có độ nhạy và độ chính xác cao trong phát hiện đột biến gen EGFR.
  • Phân tích sự khác biệt đột biến theo tuổi, giới tính, hút thuốc và mô bệnh học giúp hiểu rõ hơn về cơ chế kháng thuốc và đa dạng sinh học của ung thư phổi.
  • Sinh thiết lỏng giúp khắc phục các hạn chế của sinh thiết mô truyền thống, giảm thiểu biến chứng và chi phí cho bệnh nhân.
  • Đề xuất triển khai kỹ thuật này rộng rãi, đào tạo nhân lực và xây dựng hệ thống quản lý dữ liệu để nâng cao hiệu quả điều trị ung thư phổi tại Việt Nam.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các cơ sở y tế áp dụng sinh thiết lỏng và NGS trong chẩn đoán và theo dõi điều trị, đồng thời thúc đẩy nghiên cứu phát triển thuốc mới nhằm cải thiện tiên lượng bệnh nhân NSCLC.