Multicentre analysis of nucleic acid quantification using aqueous humour liquid biopsy in uveal melanoma: implications for clinical testing

Abstract

Objective

Uveal melanoma (UM) tumour biopsy is limited by size and intratumour heterogeneity. We explored the potential of aqueous humour (AH) liquid biopsy for UM by quantifying analytes in samples collected at diagnosis and after brachytherapy to look for clinical correlations with tumour features.

Design

Case-series study.

Participants

Sixty-six UM patients and 16 control subjects from a tertiary care hospital.

Methods

The study included 119 UM AH samples and 16 control samples analyzed for unprocessed analytes (i.e., dsDNA, miRNA, and protein) using Qubit fluorescence assays.

Results

Analytes were widely quantifiable among available UM AH samples (dsDNA: 94.1%; miRNA: 88.0%; protein: 95.2%) at significantly higher concentrations than among control samples (dsDNA, p = 0.008; miRNA, p < 0.0001; protein, p = 0.007). In samples taken at diagnosis, concentrations were higher at more advanced American Joint Cancer Commission stages; when comparing most advanced stage III with least advanced stage I, median dsDNA was 4 times greater (p < 0.0001), miRNA was 2 times greater (p = 0.001), and protein was 3 times greater (p < 0.0001). Analytes were quantifiable in >70% of diagnostic samples from eyes with tumours <2 mm tall. Height had a positive association with diagnostic analyte concentrations (dsDNA: R = 0.43, p = 0.0007; miRNA: R = 0.35, p = 0.01; protein: R = 0.39, p = 0.005). Samples taken after brachytherapy showed significantly higher concentrations than diagnostic samples (p < 0.01 for all).

Conclusions

UM AH is a rich repository of analytes. Samples from eyes with more advanced stage and larger tumours had higher concentrations, though analytes also were quantifiable in eyes with smaller, less advanced tumours. Future analysis of AH analytes may be informative in the pursuit of personalized UM treatments.

Objectif

En présence d'un mélanome de l'uvée (MU), la biopsie de la tumeur est limitée par sa taille et par l'hétérogénéité intratumorale. Nous avons examiné l'intérêt de la biopsie liquide de l'humeur aqueuse (HA) dans le MU en quantifiant les analytes dans les échantillons recueillis au moment du diagnostic et après la curiethérapie afin de faire ressortir des corrélations cliniques en lien avec les caractéristiques de la tumeur.

Nature

Série de cas.

Participants

L’étude portait sur 66 patients présentant un MU et 16 sujets témoins provenant d'un hôpital de soins tertiaires.

Méthodes

L’étude comprenait 119 échantillons d'HA de MU et 16 échantillons témoins qui ont fait l'objet d'une analyse d'analytes non transformés (ADN à double brin, microARN et protéines) dosés en fluorescence Qubit.

Résultats

Des analytes étaient quantifiables à large échelle dans les échantillons d'HA de MU à notre disposition (ADN à double brin : 94,1 %; microARN : 88,0 %; protéines : 95,2 %) à des concentrations significativement supérieures à celles des échantillons témoins (ADN à double brin : p = 0,008; microARN : p < 0,0001; protéines : p = 0,007). Les concentrations dans les échantillons recueillis au moment du diagnostic étaient plus élevées lorsque les stades selon l’American Joint Cancer Commission étaient plus avancés; dans le cadre de la comparaison entre le stade III (le plus avancé) et le stade 1 (le moins avancé), on a obtenu les résultats suivants : taux médian d'ADN à double brin 4 fois plus élevé (p < 0,0001), taux médian de microARN 2 fois plus élevé (p = 0,001) et taux médian de protéines 3 fois plus élevé (p < 0,0001). Les analytes étaient quantifiables dans > 70 % des échantillons recueillis au moment du diagnostic dans les tumeurs oculaires de < 2 mm. On a noté une association positive entre la taille de la tumeur et les concentrations d'analytes recueillis au moment du diagnostic (ADN à double brin : R = 0,43; p = 0,0007; microARN : R = 0,35; p = 0,01; protéines : R = 0,39; p = 0,005). Les concentrations dans les échantillons recueillis après la curiethérapie étaient significativement plus élevées que celles des échantillons recueillis au moment du diagnostic (p < 0,01 pour l'ensemble des mesures).

Conclusions

L'HA du MU est riche en analytes. Les concentrations dans les échantillons provenant d'yeux dont la tumeur était de plus grande taille et de stade plus avancé étaient supérieures, bien qu'il ait été possible de mesurer des analytes dans les yeux dont les tumeurs étaient de plus petite taille et de stade moins avancé. L'analyse future des analytes de l'HA est appelée à permettre la personnalisation du traitement du MU.