Mối Quan Hệ Giữa Tỷ Lệ Circulating Tumor DNA (ctDNA) và Đặc Điểm Bệnh Học Ung Thư Đại Trực Tràng

Khám phá mối tương quan giữa tỷ lệ hàm lượng ctDNA và các đặc điểm bệnh học trong ung thư đại trực tràng. Thông tin hữu ích cho nghiên cứu và điều trị.

• Tác giả: Lê Hồng Thủy
• Người hướng dẫn: TS. Đường Thị Hồng Diệp
• Trường học: Đại Học Y Dược Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Khoa Học Y Sinh – Hóa Sinh
• Đề tài: Mối Quan Hệ Giữa Tỷ Lệ Circulating Tumor DNA (ctDNA) và Đặc Điểm Bệnh Học Ung Thư Đại Trực Tràng
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ y học
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tình hình bệnh ung thư đại trực tràng (UTĐTT)
• 1.1.1. Trên thế giới
• 1.1.2. Tại Việt Nam
• 1.2. Triệu chứng lâm sàng của UTĐTT
• 1.3. Các yếu tố nguy cơ gây UTĐTT
• 1.4. Chẩn đoán UTĐTT
• 1.4.1. Cận lâm sàng
• 1.4.2. Mô bệnh học
• 1.4.3. Phân loại giai đoạn UTĐTT
• 1.5. Phương pháp điều trị UTĐTT
• 1.6. Các phương pháp tầm soát UTĐTT
• 1.6.1. Sinh thiết – đánh giá mô học
• 1.6.2. Phân tích các kháng nguyên trong phân
• 1.6.3. Xét nghiệm các chỉ dấu ung thư
• 1.6.4. Sinh thiết lỏng - Phát hiện UTĐTT giai đoạn sớm dựa trên ctDNA
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.1.1. Địa điểm nghiên cứu
• 2.1.2. Thời gian nghiên cứu
• 2.2. Đối tượng nghiên cứu. Cỡ mẫu nghiên cứu
• 2.3. Thiết kế nghiên cứu
• 2.4. Kỹ thuật chọn mẫu
• 2.5. Định nghĩa biến số
• 2.6. Phương pháp tiến hành và thu thập số liệu
• 2.7. Xử lý số liệu
• 2.8. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu
• 2.8.1. Phân bố đối tượng theo tuổi của các nhóm nghiên cứu
• 2.8.2. Phân bố đối tượng theo giới tính của các nhóm nghiên cứu
• 2.8.3. Các đặc điểm bệnh học của nhóm bệnh UTĐTT
• 2.9. So sánh nồng độ cfDNA ở các nhóm nghiên cứu
• 2.10. Mối tương quan giữa nồng độ cfDNA với các đặc điểm bệnh học của UTĐTT
• 2.10.1. Tương quan giữa nồng độ cfDNA với các giai đoạn của khối u
• 2.10.2. Tương quan giữa nồng độ cfDNA với kích thước của khối u
• 2.10.3. Tương quan giữa nồng độ cfDNA với vị trí của khối u
• 2.10.4. Tương quan giữa nồng độ cfDNA với mức độ xâm lấn của khối u
• 2.10.5. Tương quan giữa nồng độ cfDNA với mức độ di căn hạch của khối u
• 2.11. Các đột biến ghi nhận trong mẫu sinh thiết lỏng
• 2.12. Xác định sự tương đồng kết quả giải trình tự giữa mẫu huyết tương và mẫu mô u tương ứng
• 2.13. Mối tương quan giữa tỷ lệ hàm lượng ctDNA với các đặc điểm bệnh học của UTĐTT
• 2.13.1. Tương quan giữa tỷ lệ hàm lượng ctDNA và các giai đoạn bệnh
• 2.13.2. Tương quan giữa tỷ lệ hàm lượng ctDNA và vị trí khối u
• 2.13.3. Tương quan giữa tỷ lệ hàm lượng ctDNA và kích thước khối u
• 2.13.4. Tương quan giữa tỷ lệ hàm lượng ctDNA và mức độ xâm lấn của khối u
• 2.13.5. Tương quan giữa tỷ lệ hàm lượng ctDNA và mức độ di căn hạch của khối u
• 2.14. Phổ đột biến gen trên mẫu huyết tương và mô u
• 2.15. Mối tương quan giữa phổ đột biến gen với các đặc điểm bệnh học của UTĐTT
• 2.15.1. Tương quan giữa phổ đột biến gen với giai đoạn khối u
• 2.15.2. Phổ đột biến gen theo vị trí khối u trong mẫu huyết tương
• 2.15.3. Tương quan giữa phổ đột biến gen theo kích thước khối u
• 2.15.4. Tương quan giữa phổ đột biến gen với mức độ xâm lấn của khối u
• 2.15.5. Tương quan giữa phổ đột biến gen với mức độ di căn hạch
• 3. CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA ĐỐI TƯỢNG THAM GIA NGHIÊN CỨU
• 3.1. Các đặc điểm bệnh học của nhóm bệnh UTĐTT
• 3.2. So sánh nồng độ cfDNA giữa hai nhóm nghiên cứu
• 3.3. Đặc điểm nồng độ cfDNA ở các nhóm nghiên cứu theo giới
• 3.4. Đặc điểm nồng độ cfDNA ở các nhóm nghiên cứu theo tuổi
• 3.5. Mối tương quan giữa nồng độ cfDNA với các đặc điểm của UTĐTT
• 3.5.1. Tương quan giữa nồng độ cfDNA với giai đoạn khối u
• 3.5.2. Tương quan giữa nồng độ cfDNA với kích thước của khối u
• 3.5.3. Tương quan giữa nồng độ cfDNA với vị trí của khối u
• 3.5.4. Tương quan giữa nồng độ cfDNA với mức độ xâm lấn của khối u
• 3.6. Sự tương đồng đột biến giữa mẫu huyết tương và mẫu mô u
• 3.7. Mối tương quan giữa tỷ lệ hàm lượng ctDNA và các đặc điểm bệnh học của UTĐTT
• 3.7.1. Tương quan giữa tỷ lệ hàm lượng ctDNA với giai đoạn bệnh
• 3.7.2. Tương quan giữa tỷ lệ hàm lượng ctDNA và vị trí khối u
• 3.7.3. Tương quan giữa tỷ lệ hàm lượng ctDNA và kích thước khối u
• 3.7.4. Tương quan giữa tỷ lệ hàm lượng ctDNA và mức độ xâm lấn của khối u
• 3.7.5. Tương quan giữa tỷ lệ hàm lượng ctDNA và mức độ di căn hạch
• 3.8. Phổ đột biến gen trong nghiên cứu
• 3.9. Mối tương quan giữa phổ đột biến gen với các đặc điểm bệnh học UTĐTT
• ĐIỂM HẠN CHẾ CỦA NGHIÊN CỨU
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHIẾU THU THẬP THÔNG TIN BỆNH NHÂN

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Mối Quan Hệ Giữa Tỷ Lệ ctDNA và Ung Thư Đại Trực Tràng

Mối quan hệ giữa tỷ lệ Circulating Tumor DNA (ctDNA) và các đặc điểm bệnh học của ung thư đại trực tràng (UTĐTT) đang thu hút sự chú ý trong nghiên cứu y học hiện đại. ctDNA là một biomarker tiềm năng, có thể cung cấp thông tin quan trọng về tình trạng bệnh lý và tiên lượng cho bệnh nhân. Nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ ctDNA có thể phản ánh mức độ xâm lấn và giai đoạn của khối u, từ đó giúp cải thiện quy trình chẩn đoán và điều trị.

1.1. Đặc Điểm Bệnh Học Của Ung Thư Đại Trực Tràng

Ung thư đại trực tràng có nhiều đặc điểm bệnh học khác nhau, bao gồm giai đoạn, kích thước và mức độ xâm lấn của khối u. Những yếu tố này ảnh hưởng đến tỷ lệ ctDNA trong máu. Nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ ctDNA tăng cao ở những bệnh nhân có khối u lớn và xâm lấn mạnh.

1.2. Tầm Quan Trọng Của ctDNA Trong Chẩn Đoán Sớm

Việc phát hiện ctDNA trong máu có thể giúp chẩn đoán sớm UTĐTT, đặc biệt ở những bệnh nhân có triệu chứng không rõ ràng. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng tỷ lệ ctDNA có thể là chỉ số dự đoán tốt cho sự tái phát của bệnh.

II. Vấn Đề Trong Việc Sử Dụng ctDNA Để Chẩn Đoán Ung Thư

Mặc dù ctDNA có tiềm năng lớn trong chẩn đoán ung thư, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc áp dụng nó vào thực tiễn lâm sàng. Một trong những vấn đề chính là độ nhạy và độ đặc hiệu của các xét nghiệm phát hiện ctDNA. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng không phải tất cả bệnh nhân đều có nồng độ ctDNA cao, dẫn đến khả năng bỏ sót trường hợp mắc bệnh.

2.1. Độ Nhạy và Độ Đặc Hiệu Của Xét Nghiệm ctDNA

Độ nhạy của xét nghiệm ctDNA có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm giai đoạn bệnh và phương pháp thu thập mẫu. Nghiên cứu cho thấy rằng độ nhạy của xét nghiệm này có thể dao động từ 60% đến 90% tùy thuộc vào giai đoạn của khối u.

2.2. Khó Khăn Trong Việc Đánh Giá Kết Quả

Việc đánh giá kết quả xét nghiệm ctDNA cũng gặp khó khăn do sự biến động nồng độ ctDNA trong cơ thể. Điều này có thể dẫn đến những hiểu lầm trong việc xác định tình trạng bệnh của bệnh nhân.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Tỷ Lệ ctDNA Trong Ung Thư Đại Trực Tràng

Nghiên cứu về tỷ lệ ctDNA trong UTĐTT thường sử dụng các phương pháp giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) để phát hiện và phân tích các đột biến gen. Phương pháp này cho phép xác định nồng độ ctDNA và mối quan hệ của nó với các đặc điểm bệnh học. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng tỷ lệ ctDNA có thể phản ánh chính xác tình trạng bệnh của bệnh nhân.

3.1. Kỹ Thuật Giải Trình Tự Gen Thế Hệ Mới

Kỹ thuật NGS cho phép phát hiện ctDNA với độ chính xác cao. Nghiên cứu đã sử dụng NGS để phân tích mẫu máu của bệnh nhân UTĐTT, từ đó xác định tỷ lệ ctDNA và mối quan hệ với giai đoạn bệnh.

3.2. Phân Tích Đột Biến Gen Liên Quan Đến ctDNA

Phân tích các đột biến gen trong ctDNA giúp xác định các yếu tố tiên lượng cho bệnh nhân. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng một số đột biến gen có liên quan đến tỷ lệ sống sót và khả năng tái phát của bệnh.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của ctDNA Trong Chẩn Đoán Ung Thư

Việc sử dụng ctDNA trong chẩn đoán và theo dõi điều trị ung thư đại trực tràng đang ngày càng trở nên phổ biến. Nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ ctDNA có thể được sử dụng để theo dõi hiệu quả điều trị và phát hiện tái phát sớm. Điều này giúp cải thiện chất lượng sống và tỷ lệ sống sót cho bệnh nhân.

4.1. Theo Dõi Hiệu Quả Điều Trị Bằng ctDNA

Nồng độ ctDNA có thể giảm sau khi điều trị thành công, cho thấy hiệu quả của phương pháp điều trị. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự giảm nồng độ ctDNA có thể dự đoán được khả năng sống sót của bệnh nhân.

4.2. Phát Hiện Tái Phát Sớm Qua ctDNA

Việc theo dõi nồng độ ctDNA sau điều trị có thể giúp phát hiện tái phát sớm, từ đó có thể can thiệp kịp thời. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiều bệnh nhân có nồng độ ctDNA tăng trở lại trước khi có triệu chứng lâm sàng.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Nghiên Cứu ctDNA Trong Ung Thư

Nghiên cứu về ctDNA trong ung thư đại trực tràng đang mở ra nhiều triển vọng mới cho chẩn đoán và điều trị. Với sự phát triển của công nghệ giải trình tự gen, khả năng phát hiện và phân tích ctDNA sẽ ngày càng chính xác hơn. Điều này hứa hẹn sẽ cải thiện quy trình chẩn đoán và điều trị cho bệnh nhân UTĐTT.

5.1. Triển Vọng Nghiên Cứu ctDNA Trong Tương Lai

Nghiên cứu trong tương lai sẽ tập trung vào việc cải thiện độ nhạy và độ đặc hiệu của xét nghiệm ctDNA. Các nghiên cứu mới sẽ giúp xác định rõ hơn mối quan hệ giữa ctDNA và các đặc điểm bệnh học.

5.2. Tích Hợp ctDNA Vào Quy Trình Chẩn Đoán

Việc tích hợp ctDNA vào quy trình chẩn đoán và theo dõi điều trị sẽ giúp nâng cao hiệu quả điều trị cho bệnh nhân. Nghiên cứu sẽ tiếp tục tìm kiếm các biomarker mới để cải thiện khả năng chẩn đoán sớm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ung thư đại trực tràng là một trong những bệnh lý ác tính đường tiêu hóa phổ biến hàng đầu với tỷ lệ tử vong cao trên toàn cầu cũng như tại Việt Nam. Theo thống kê của tổ chức y tế quốc tế, năm 2018 nước ta ghi nhận 14.733 trường hợp mắc mới và gần 9.300 ca tử vong, trong đó tỷ lệ mắc chuẩn theo tuổi tăng vọt từ 11,4/100.000 dân năm 2000 lên mức 26,3/100.000 dân năm 2018. Dự báo đến năm 2030, toàn thế giới sẽ có hơn 2,2 triệu ca mắc mới và 1,1 triệu trường hợp tử vong do căn bệnh này.

Vấn đề nan giải hiện nay là các triệu chứng khởi phát thường rất mờ nhạt và không đặc hiệu, dẫn đến tỷ lệ chẩn đoán nhầm ban đầu tại các cơ sở y tế lên tới 62% và tỷ lệ phát hiện chậm trễ đạt 83,8%. Hậu quả là hơn 50% bệnh nhân chỉ được phát hiện khi bệnh đã tiến triển sang giai đoạn III và khoảng 20% đã có di căn xa ở giai đoạn IV, khiến tiên lượng sống sau 5 năm sụt giảm nghiêm trọng. Trong khi đó, nếu được phát hiện ở giai đoạn I, tỷ lệ điều trị thành công có thể đạt từ 50% đến 100%.

Trước những hạn chế về tính xâm lấn của phương pháp nội soi sinh thiết mô và độ nhạy thấp của các dấu ấn sinh học cổ điển như CEA hay CA 19-9, luận văn tập trung giải quyết mục tiêu khảo sát mối tương quan giữa nồng độ DNA ngoại bào, tỷ lệ hàm lượng ctDNA và phổ đột biến gen với các đặc điểm bệnh học của ung thư đại trực tràng. Công trình được tiến hành trong phạm vi thời gian từ tháng 01/2021 đến tháng 08/2021 tại Trung tâm Y sinh học Phân tử thuộc Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh, mang lại cơ sở khoa học giá trị giúp mở ra triển vọng tầm soát sớm và theo dõi bệnh không xâm lấn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết sinh thiết lỏng kết hợp sinh học phân tử hiện đại, tập trung vào ba khái niệm cốt lõi: DNA ngoại bào tự do trong huyết tương, DNA ngoại bào có nguồn gốc từ khối u và tần suất đột biến allele.

DNA ngoại bào tự do là các phân tử DNA kép giải phóng vào dòng tuần hoàn qua quá trình tự chết theo chương trình hoặc hoại tử tế bào, sở hữu độ dài phân mảnh đặc trưng khoảng 170 cặp base tương đương kích thước quấn quanh một nucleosome. Phân đoạn DNA ngoại bào khối u được phóng thích trực tiếp từ tế bào ung thư, thường mang kích thước ngắn hơn tế bào lành khoảng 7 cặp base và chứa đựng các đột biến sinh dưỡng đặc hiệu. Tỷ lệ hàm lượng DNA ngoại bào khối u trên tổng lượng DNA tự do biểu thị qua chỉ số tần suất đột biến allele, biến thiên từ 0,01% ở giai đoạn sớm đến trên 25% ở giai đoạn di căn.

Khung lý thuyết của đề tài áp dụng mô hình tổ hợp 20 gen mục tiêu được tuyển chọn từ cơ sở dữ liệu đột biến ung thư quốc tế, phân chia thành 5 nhóm chức năng sinh học chính:

1. Nhóm gen ức chế khối u: APC, TP53, FAT4, LRP1B, TGFBR, FAT1.
2. Nhóm gen sinh ung: BRAF.
3. Nhóm gen biến đổi cấu trúc nhiễm sắc thể: KMT2C, KMT2D, ARID1A, TRRAP.
4. Nhóm yếu tố phiên mã: ZFHX3, TCF7L2.
5. Nhóm dẫn truyền tín hiệu nội bào: KRAS, PIK3CA, ACVR2A, FBXW7, RNF43, SMAD4, PREX2.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng thiết kế mô tả cắt ngang trên nguồn dữ liệu lâm sàng gồm 50 bệnh nhân được chẩn đoán xác định ung thư đại trực tràng giai đoạn I, II, III chưa qua điều trị can thiệp và nhóm đối chứng gồm 100 người khỏe mạnh không có khối u đường tiêu hóa. Phương pháp chọn mẫu thuận tiện liên tiếp theo dòng thời gian từ tháng 01/2021 đến tháng 08/2021 tại Bệnh viện Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh được áp dụng nhằm đảm bảo tính đồng nhất của mẫu nghiên cứu.

Quy trình thực nghiệm được chuẩn hóa nghiêm ngặt: thu nhận 10 ml máu ngoại vi chống đông bằng K2EDTA, xử lý ly tâm hai lần ở tốc độ 1.600 vòng/phút và 16.000 vòng/phút tại 4 độ C. Toàn bộ 3 ml huyết tương được dùng để tách chiết DNA tự do bằng bộ hóa chất hạt từ chuyên dụng và hoàn nguyên trong 45 microlit dung dịch đệm. Thư viện DNA được xây dựng và định lượng chính xác qua hệ thống huỳnh quang quang phổ.

Lý do lựa chọn phương pháp giải trình tự thế hệ mới với kỹ thuật lai bắt giữ bằng mẫu dò mục tiêu kết hợp gắn mã định danh phân tử duy nhất 8 nucleotide là nhằm loại bỏ triệt để sai số nhân bản PCR. Giải pháp này cho phép phát hiện chính xác các đột biến có tần suất thấp dưới 1% với độ sâu giải trình tự đạt trên 10.000 lần, mang lại độ tin cậy vượt trội so với các kỹ thuật giải trình tự truyền thống.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận các kết quả định lượng nổi bật về mối liên hệ giữa các dấu ấn phân tử huyết tương và đặc điểm lâm sàng mô bệnh học:

Thứ nhất, nồng độ DNA ngoại bào toàn phần ở nhóm 50 bệnh nhân ung thư đại trực tràng cao hơn rõ rệt so với nhóm 100 người đối chứng khỏe mạnh, chứng minh hiện tượng tăng sinh và hủy hoại tế bào khối u giải phóng lượng lớn vật liệu di truyền vào máu.

Thứ hai, tỷ lệ hàm lượng DNA ngoại bào khối u gia tăng tuyến tính theo giai đoạn tiến triển của bệnh. Tỷ lệ phát hiện ctDNA ở bệnh nhân giai đoạn I đạt khoảng 45% đến 50%, nhưng tăng vọt lên mức 65% ở giai đoạn II và vượt trên 80% ở giai đoạn III. Giá trị tần suất đột biến allele trung bình ở giai đoạn III cao gấp 3 đến 5 lần so với giai đoạn I.

Thứ ba, hàm lượng ctDNA và nồng độ DNA tự do tương quan thuận có ý nghĩa thống kê với kích thước khối u, độ sâu xâm lấn và di căn hạch. Các trường hợp u có kích thước trên 4 cm, mức độ xâm lấn sâu qua lớp cơ đến thanh mạc T3 và T4, hoặc có di căn từ 1 đến 3 hạch vùng N1 hay trên 4 hạch N2 đều thể hiện tỷ lệ đột biến ctDNA cao vượt trội so với nhóm khối u nhỏ dưới 4 cm, xâm lấn nông T1, T2 và chưa di căn hạch N0.

Thứ tư, phổ đột biến trên tổ hợp 20 gen cho thấy độ tương đồng đạt trên 85% giữa mẫu huyết tương sinh thiết lỏng và mẫu mô u giải phẫu bệnh tương ứng. Trong đó, hai gen ức chế khối u TP53 và APC xuất hiện tần suất đột biến cao nhất chiếm khoảng 40% đến 50%, tiếp theo là gen sinh ung KRAS chiếm tỷ lệ từ 35% đến 40%.

Thảo luận kết quả

Cơ chế sinh học giải thích cho sự gia tăng hàm lượng ctDNA bắt nguồn từ hiện tượng tăng sinh mạch máu bất thường xung quanh tổ chức u. Khi khối u phát triển kích thước lớn và xâm lấn sâu qua các lớp biểu mô, tình trạng thiếu oxy cục bộ thúc đẩy quá trình hoại tử mô u, khiến các mảnh vỡ DNA mang đột biến sinh dưỡng tràn vào lòng mạch với số lượng lớn.

Kết quả thu được hoàn toàn tương đồng với các nghiên cứu quốc tế lớn. Cụ thể, các công bố khoa học độc lập của Bettegowda và cộng sự ghi nhận độ nhạy phát hiện ctDNA tăng từ 47% ở giai đoạn sớm lên 82% ở giai đoạn tiến triển, cùng độ đặc hiệu phát hiện đột biến KRAS đạt 99,2%. Tương tự, nghiên cứu của Phallen cũng chứng minh việc sử dụng panel đa gen giúp nhận diện đột biến ung thư giai đoạn I đạt độ nhạy trên 65%.

Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan thông qua các biểu đồ hộp phân bố nồng độ DNA tự do theo từng phân nhóm tuổi và giai đoạn TNM, kết hợp bảng ma trận đối chiếu 20 gen thể hiện rõ sự trùng khớp giữa các biến đổi phân tử trong mẫu máu và mô sinh thiết. Phát hiện này khẳng định sinh thiết lỏng ctDNA phản ánh trung thực tính đa dạng di truyền của toàn bộ khối u, khắc phục được hạn chế bỏ sót đột biến do tính dị thể không đồng nhất khi lấy mẫu mô sinh thiết cục bộ.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm chuyển giao các phát hiện khoa học vào thực tiễn chẩn đoán và điều trị, nghiên cứu đề xuất 4 nhóm giải pháp trọng tâm:

Thứ nhất, ứng dụng quy trình sinh thiết lỏng ctDNA vào sàng lọc thường quy. Các bệnh viện chuyên khoa ung bướu cần triển khai xét nghiệm bảng 20 gen bằng công nghệ giải trình tự thế hệ mới cho nhóm đối tượng nguy cơ cao trên 50 tuổi, hướng tới mục tiêu nâng tỷ lệ phát hiện sớm bệnh nhân giai đoạn I và II lên trên 75% trong lộ trình từ năm 2022 đến năm 2025.

Thứ hai, chuẩn hóa quy trình kỹ thuật tiền phân tích mẫu máu. Đề nghị các trung tâm xét nghiệm sinh học phân tử áp dụng đồng bộ quy trình ly tâm 2 bước ở tốc độ 1.600 vòng/phút và 16.000 vòng/phút trong vòng 4 đến 6 giờ sau khi lấy máu, kết hợp gắn mã định danh phân tử 8 nucleotide nhằm giảm tỷ lệ dương tính giả và âm tính giả xuống dưới 1% trong vòng 12 tháng tới.

Thứ ba, xây dựng ngân hàng dữ liệu đột biến gen ung thư đại trực tràng cho người Việt Nam. Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh phối hợp cùng các viện nghiên cứu di truyền thu thập và phân tích dữ liệu giải trình tự của hơn 1.000 ca bệnh trong giai đoạn 2023 đến 2026, làm giàu cơ sở dữ liệu chuẩn hóa phục vụ chẩn đoán đích.

Thứ tư, đưa chỉ số hàm lượng ctDNA vào phác đồ theo dõi sau phẫu thuật. Các bác sĩ điều trị lâm sàng cần chỉ định xét nghiệm ctDNA định kỳ sau mổ nhằm phát hiện sớm tình trạng tồn lưu vi thể của khối u trước các dấu hiệu chẩn đoán hình ảnh từ 3 đến 6 tháng, giúp giảm tỷ lệ tử vong do tái phát muộn xuống dưới 15% vào năm 2027.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng chính:

Thứ nhất, bác sĩ chuyên khoa Ung bướu và Ngoại Tiêu hóa. Tài liệu cung cấp cơ sở phân tử vững chắc để đánh giá mức độ xâm lấn, nguy cơ di căn hạch và tối ưu hóa phác đồ điều trị đích cá thể hóa dựa trên đột biến gen KRAS, BRAF hoặc TP53 với độ chính xác trên 90%.

Thứ hai, chuyên viên và kỹ thuật viên Xét nghiệm Sinh thái học Phân tử. Luận văn cung cấp bản hướng dẫn chi tiết từ kỹ thuật thu nhận 10 ml máu, quy trình tách chiết DNA bằng hạt từ, đến phương pháp vận hành hệ thống giải trình tự thế hệ mới với độ sâu bao phủ hơn 10.000 lần.

Thứ ba, học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành Khoa học Y sinh - Hóa sinh. Đề tài là hình mẫu nghiên cứu chuẩn mực về phương pháp phân tích dịch tễ học phân tử với cỡ mẫu 50 bệnh nhân và 100 mẫu chứng, cách xây dựng tổ hợp 20 gen mục tiêu và xử lý thống kê y sinh.

Thứ tư, các nhà hoạch định chính sách y tế công cộng. Nội dung luận văn hỗ trợ xây dựng chiến lược sàng lọc ung thư đại trực tràng không xâm lấn cấp cộng đồng, góp phần giảm thiểu chi phí y tế và hạ tỷ lệ tử vong hơn 20% nhờ phát hiện bệnh ở giai đoạn sớm.

Câu hỏi thường gặp

Sinh thiết lỏng ctDNA có thể thay thế hoàn toàn phương pháp nội soi đại trực tràng không?
Sinh thiết lỏng ctDNA không thay thế hoàn toàn nội soi mà đóng vai trò hỗ trợ đắc lực. Nội soi là tiêu chuẩn vàng cho phép can thiệp cắt bỏ polyp ngay tại chỗ, trong khi ctDNA với độ sâu giải trình tự trên 10.000 lần đóng vai trò sàng lọc sớm không xâm lấn ban đầu với độ tương đồng trên 85%, giúp phân loại nguy cơ chính xác trước khi chỉ định nội soi.

Nồng độ DNA ngoại bào tự do và tỷ lệ ctDNA khác nhau như thế nào?
DNA ngoại bào tự do là tổng lượng DNA lưu hành trong máu bắt nguồn từ tất cả các tế bào trong cơ thể với kích thước trung bình 170 cặp base. Trong khi đó, ctDNA là phân đoạn DNA giải phóng riêng biệt từ tế bào ung thư mang đột biến sinh dưỡng, chiếm tỷ lệ từ 0,01% đến trên 25% tổng lượng DNA ngoại bào.

Tại sao nghiên cứu sử dụng tổ hợp 20 gen thay vì giải trình tự toàn bộ bộ gen?
Giải trình tự toàn bộ bộ gen đòi hỏi kinh phí rất lớn và dung lượng dữ liệu khổng lồ để đạt độ nhạy phân tích. Tổ hợp 20 gen được chọn lọc dựa trên tần suất đột biến tối thiểu 8% từ cơ sở dữ liệu quốc tế, giúp tối ưu chi phí ở mức khoảng 0,1 USD cho 1 triệu nucleotide mà vẫn bao phủ đầy đủ các con đường tín hiệu ung thư then chốt.

Độ tương đồng đột biến giữa mẫu máu và mẫu mô u trong nghiên cứu đạt mức nào?
Nghiên cứu ghi nhận độ tương đồng về các đột biến gen then chốt giữa mẫu sinh thiết lỏng và mẫu mô u đạt trên 85%. Đáng chú ý, các đột biến điểm kinh điển trên các codon 12 và 13 của gen KRAS cũng như các đột biến rải rác trên gen TP53 cho thấy sự trùng khớp tuyệt đối giữa hai nguồn bệnh phẩm.

Vai trò của mã định danh phân tử duy nhất trong kỹ thuật giải trình tự thế hệ mới là gì?
Mã định danh phân tử duy nhất là một đoạn trình tự 8 nucleotide được gắn vào từng phân tử DNA ban đầu. Nhờ mã này, thuật toán tin sinh học có thể nhận diện và loại bỏ các lỗi sai ngẫu nhiên trong chu kỳ nhân bản PCR, chỉ ghi nhận đột biến thực sự khi hiện diện trên 90% dòng đọc, giúp phát hiện đột biến có tần suất dưới 1%.

Kết luận

• Luận văn khẳng định nồng độ DNA ngoại bào tự do và tỷ lệ hàm lượng ctDNA tương quan thuận có ý nghĩa thống kê với giai đoạn bệnh TNM, kích thước u, mức độ xâm lấn thành ruột và di căn hạch vùng trên cỡ mẫu 50 bệnh nhân.
• Xác lập độ tương đồng đột biến gen đạt trên 85% giữa mẫu huyết tương sinh thiết lỏng và mẫu mô giải phẫu bệnh tương ứng trên bảng 20 gen mục tiêu.
• Chứng minh tính khả thi và độ chính xác vượt trội của quy trình giải trình tự thế hệ mới độ sâu trên 10.000 lần kết hợp mã định danh UID trong việc nhận diện đột biến tần suất thấp dưới 1%.
• Bổ sung dữ liệu phân tử quan trọng về tần suất đột biến gen TP53 chiếm 40% đến 50%, APC và KRAS chiếm 35% đến 40% trên bệnh nhân ung thư đại trực tràng tại Việt Nam.
• Đề ra định hướng mở rộng nghiên cứu đa trung tâm trên 500 mẫu bệnh phẩm giai đoạn 2022 đến 2025 nhằm hoàn thiện bộ chỉ thị sinh học phân tử phục vụ thực hành lâm sàng.

Luận văn thạc sĩ của tác giả Lê Hồng Thủy đã tiên phong đặt nền tảng ứng dụng kỹ thuật sinh thiết lỏng ctDNA bằng công nghệ giải trình tự thế hệ mới tại Việt Nam. Đây là công trình học thuật giá trị, mở ra bước tiến mới trong chẩn đoán sớm và theo dõi cá thể hóa ung thư đại trực tràng. Các bác sĩ và nhà khoa học hãy tham khảo và ứng dụng các kết quả nghiên cứu này vào thực tiễn khám chữa bệnh.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Ung thƣ đại trực tràng (UTĐTT) là loại ung thƣ phổ biến ở Việt Nam và trên thế giới. Theo thống kê của tổ chức Y tế thế giới WHO về tình hình ung thƣ ở Việt Nam năm 2020, UTĐTT đứng thứ 5 trong số các bệnh ung thƣ phổ biến nhất, chiếm 9% các trƣờng hợp mắc mới [12]. Trong đó, loại ung thƣ này có khuynh hƣớng gia tăng ở các quốc gia đang phát triển, do nhiều yếu tố nhƣ di truyền, độ tuổi, lối sống (ăn nhiều thịt đỏ, ăn ít chất xơ, uống nhiều rƣợu bia,…), môi trƣờng tác động [5]. Triệu chứng của UTĐTT phụ thuộc vào giai đoạn khối u, mức độ biệt hóa, vị trí khối u, kích thƣớc khối u, mức độ xâm lấn và mức độ di căn.

Phần lớn triệu chứng của UTĐTT không đặc trƣng, có thể xuất hiện tại chỗ nhƣ thay đổi thói quen đại tiện hoặc toàn thân nhƣ thiếu máu, gầy sút cân, sốt không rõ nguyên nhân. Ở giai đoạn muộn, ung thƣ lan rộng vào các cơ quan lân cận, di căn đến các cơ quan xa làm ngƣời bệnh tử vong [13]. Hiện nay đã có nhiều phƣơng pháp điều trị UTĐTT, chủ yếu là điều trị đa mô thức, gồm: phẫu thuật, xạ trị, hóa trị và liệu pháp miễn dịch, trong đó phẫu thuật vẫn là phƣơng pháp chính và tùy thuộc vào giai đoạn bệnh mà có chiến lƣợc điều trị khác nhau, nhƣng đa số các bệnh nhân khi đƣợc phát hiện đã ở giai đoạn muộn, do vậy có tỉ lệ sống sau 5 năm không cao. Tuy nhiên, UTĐTT là một trong số ít bệnh lý ác tính có tiên lƣợng tốt nếu đƣợc phát hiện và điều trị sớm.

Nếu UTĐTT đƣợc phát hiện ở giai đoạn sớm, điều trị đúng phƣơng pháp, tỷ lệ khỏi bệnh có thể đạt từ 50 đến 100%. Chính vì vậy việc chẩn đoán sớm, chính xác, tránh nhầm lẫn các bệnh lí khác rất quan trọng, giúp cải thiện tỷ lệ khỏi bệnh, thời gian sống còn cũng nhƣ chất lƣợng sống của bệnh nhân [59]. Ở Việt Nam, UTĐTT vẫn chƣa có phƣơng pháp phát hiện sớm hiệu quả. Giải phẫu bệnh đƣợc xem là tiêu chuẩn vàng trong chẩn đoán xác định.

UTĐTT, tuy nhiên giải phẫu bệnh vẫn cần lấy mẫu mô thông qua thủ thuật nội soi. Các phƣơng pháp phát hiện sớm chủ yếu dựa trên các kỹ thuật hình ảnh, nội soi hoặc các dấu ấn ung thƣ. Phƣơng pháp hình ảnh thƣờng cho kết quả dƣơng tính giả cao do không phân biệt khối u lành tính hay ác tính dẫn đến sự lo lắng và điều trị quá mức cho bệnh nhân, trong khi nội soi là kỹ thuật mang tính xâm lấn, không thoải mái cho bệnh nhân và có thể gây các biến chứng. Các dấu ấn (kháng nguyên) ung thƣ có độ nhạy và độ đặc hiệu kém do vẫn tồn tại trong ngƣời khỏe mạnh, thƣờng đƣợc dùng để theo dõi đáp ứng điều trị hơn là để tầm soát sớm ung thƣ.

Với những giới hạn của các phƣơng pháp nêu trên, phƣơng pháp phát hiện ctDNA (mang đột biến ung thƣ) trở nên đầy tiềm năng trong chẩn đoán sớm UTĐTT. DNA tự do (cfDNA - cell-free DNA) lƣu hành trong dòng máu có nguồn gốc từ chính các tế bào của cơ thể. Một số DNA tự do xuất phát từ các tế bào khối u đƣợc gọi là ctDNA (circulating tumor DNA). Các ctDNA thƣờng mang đột biến sinh dƣỡng (somatic) hoặc có biến đổi di truyền biểu sinh (chủ yếu là sự methyl hóa) khác với cfDNA bình thƣờng.