Machbarkeitsstudie OncSaliva – Nicht-invasive Probennahme zum Nachweis von Kopf-Hals-Tumoren anhand epigenetischer Biomarker

Background: Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) are mainly diagnosed at advanced tumor stage after the onset of symptoms. Timely detection could improve treatment outcome. In the current OncSaliva study we determine the clinical performance of five tumor-specific DNA methylation markers using non-invasive liquid biopsy specimen. Methods: Tumor marker detection is based on methylation-specific qPCR using bisulfite-treated DNA. The goal is to include 100 controls and 100 HNSCC patients, the latter with 2-year follow-up examination. Results: So far, we analyzed fresh-frozen tissue and saliva samples from 51 HNSCC patients and 33 controls. DNA methylation markers showed 75% sensitivity and 100% specificity, if three out of five markers were required to test positive in tissue. Single marker detection offered up to 83% sensitivity with 97% specificity. In saliva samples the best single marker resulted in 71% sensitivity and 82% specificity. With three out of five positive markers in saliva 63% sensitivity and 91% specificity were reached. Comparison of matching tissue and saliva sample pairs yielded 49% to 78% agreement in the HNSCC group and 73% to 100% agreement in the control group. Data from oral swab samples and individual patient follow-ups will be presented at the congress. Conclusion: Preliminary results support the study hypothesis that DNA methylation analysis can robustly detect HNSCC in both, tissue and saliva. Therefore, epigenetic markers may provide the basis for a promising novel approach within in vitro diagnostics aiming at secondary and tertiary prevention.

Hintergrund: Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinome (HNSCC) werden meist in fortgeschrittenen Tumorstadien nach Symptombeginn diagnostiziert. Eine Früherkennung könnte den Behandlungserfolg verbessern. Die Analyse von fünf epigenetischen Tumormarkern in der aktuellen OncSaliva-Studie soll deren klinische Leistung in nicht invasiven Flüssigbiopsieproben zeigen. Methoden: Der Tumormarkernachweis erfolgt durch methylierungsspezifische qPCR anhand Bisulfit-behandelter DNA. Ziel ist der Einschluss von 100 Kontrollen und 100 HNSCC-Patienten, letztere mit 2-jährigem Monitoring im Rahmen der Nachsorge. Ergebnisse: Bisher wurden Gewebe-Gefrierschnitte sowie Speichelproben von 51 HNSCC-Patienten und 33 Kontrollen analysiert. Die DNA-Methylierungsmarker zeigten eine Sensitivität von 75% und Spezifität von 100%, wenn drei von fünf Markern für einen positiven Test im Gewebe nachweisbar sein sollten. Einzelne Marker erzielten eine Sensitivität von bis zu 83% bei einer Spezifität von 97%. Die Analyse der einzelnen Marker in Speichelproben zeigte eine maximale Sensitivität von 71% und Spezifität von 82%. Bei drei von fünf positiven Markern in Speichelproben wurde eine Sensitivität von 63% und Spezifität von 91% erzielt. Der Vergleich von Gewebe- und Speichelprobenpaaren ergab eine Übereinstimmung von 49% bis 78% bei der HNSCC- und von 73% bis 100% bei der Kontrollgruppe. Auf dem Kongress werden Daten aus oralen Abstrichproben und der Patientennachsorge präsentiert. Schlussfolgerung: Die vorläufigen Studienergebnisse stützen die Hypothese, dass DNA-Methylierungsanalysen HNSCC in Gewebe und Speichel zuverlässig nachweisen können. Epigenetische Marker bilden die Basis für einen vielversprechenden Ansatz in der In-vitro-Diagnostik mit dem Ziel der Sekundär- und Tertiärprävention.

A.-B. Hums, C. Hoyer, L. Wiehle, and M. Schmitz are employees of oncgnostics GmbH.