Comparison of next generation sequencing, droplet digital PCR, and quantitative real-time PCR for the earlier detection and quantification of HPV in HPV-positive oropharyngeal cancer

Mattox, Austin K.; D’Souza, Gypsyamber; Khan, Zubair; Allen, Hailey; Henson, Stephanie A.; Siewert, Tanguy Y.; Koch, Wayne M.; Pardoll, Drew M.; Fakhry, Carole

doi:10.1016/j.oraloncology.2022.105805

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“…In der Nachsorge war das NGS der ddPCR und qPCR bei der Detektion eines Residuums bzw. Rezidivs deutlich überlegen [13]. Leung et al untersuchten die Sensitivität des NGS im Vergleich zur ddPCR im Plasma bei 13 Patienten mit HPV-positivem OPSCC vor Therapie [14].…”

Section: Methodenunclassified

“…Verschiedene Studien wurden in den letzten Jahren publiziert, welche die Wertigkeit der ctHPV-DNA als Biomarker bei Patienten mit OPSCC untersuchten [13,18,19,20,21,22,23,24,25]. Wäh-rend die Sensitivität zwischen 67 und 100 % angegeben wird, liegt die Spezifität überwiegend um 100 % [13,18,19,20,21,22 wendung von ctHPV-DNA als Screeningtool in der Bevölkerung größere prospektive Studien benötigt werden, um den kausalen sowie den zeitlichen Zusammenhang zwischen der ctHPV-DNA und dem Auftreten eines OPSCC zu untersuchen.…”

Section: Sensitivität/spezifitätunclassified

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ctHPV-DNA-basierte Präzisionsonkologie für Patienten mit Oropharynxkarzinom – wo stehen wir?

Wuerdemann

Joosse

Klasen

et al. 2023

Laryngorhinootologie

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ZusammenfassungDas humane Papillomavirus (HPV) ist im Kopf-Hals-Bereich ein gesicherter ätiologischer Faktor für die Entstehung von oropharyngealen Plattenepithelkarzinomen (engl. OPSCC). Die gute Überlebensrate rechtfertigt die derzeitige Diskussion einer Therapiedeeskalation für Patienten mit einem geringeren Risikoprofil. Ungeachtet des immunhistochemisch nachweisbaren Biomarkers p16INK4a besteht ein hoher Bedarf an diagnostischen und prognostischen Biomarkern, um eine valide Risikostratifizierung und Überwachung der Patienten unter Therapie und in der Nachsorge ermöglichen zu können. Die Liquid Biopsy, insbesondere in Form von Plasmaproben, hat aus diesem Grund in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen und wird bereits bei Epstein-Barr-Virus-assoziierten Nasopharynxkarzinomen zum Monitoring der Virus-DNA eingesetzt. Die zirkulierende Tumor-DNA (ctDNA), welche von dem Tumor in die Blutbahn abgegeben wird, lässt sich besonders bei Virus-assoziierten Karzinomen mit hoher Spezifität nachweisen. Die Detektion der viralen Onkogene E6 und E7 bei HPV-positiven OPSCC erfolgt überwiegend mittels droplet-digital/quantitativer PCR sowie Next Generation Sequencing. Die im Blutstrom erfassbare HPV-assoziierte DNA ist bei Diagnosestellung mit dem Tumorstadium und mit dem Auftreten von lokoregionalen sowie entfernten Metastasen assoziiert. Longitudinale Untersuchungen haben weiterhin ergeben, dass nachweisbare bzw. ansteigende ctHPV-DNA-Werte im Blut im Zusammenhang mit einem Scheitern der Therapie bzw. einem Rückfall der Erkrankung stehen. Eine Standardisierung des Verfahrens ist jedoch notwendig, bevor die Liquid Biopsy endgültig Einzug in die klinische Diagnostik erhält und eine valide Reflexion das Krankheitsgeschehen ermöglichen kann.

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Section: Methodenunclassified

Section: Sensitivität/spezifitätunclassified

ctHPV-DNA-basierte Präzisionsonkologie für Patienten mit Oropharynxkarzinom – wo stehen wir?

Wuerdemann

Joosse

Klasen

et al. 2023

Laryngorhinootologie

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“…Aside from differences in cost and technology, detection techniques may have varying performances in different body fluids. This was examined by Mattox et al, where plasma samples and oral rinses from 66 patients with HPV-positive oropharyngeal squamous cell cancer (OPSCC) were collected and analyzed for HPV ctDNA [ 23 ]. In plasma samples, NGS and ddPCR had similar sensitivities (68.3% and 69.8%, respectively), and both outperformed qPCR, which had a sensitivity of 20.6%.…”

Section: Methodologies For Ctdna Detectionmentioning

confidence: 99%

The Promise of Circulating Tumor DNA in Head and Neck Cancer

Aulakh

Silverman

Young

et al. 2022

Cancers

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As the seventh most common cancer globally, head and neck cancers (HNC) exert considerable disease burden, with an estimated 277,597 deaths worldwide in 2020 alone. Traditional risk factors for HNC include tobacco, alcohol, and betel nut; more recently, human papillomavirus has emerged as a distinct driver of disease. Currently, limitations of cancer screening and surveillance methods often lead to identifying HNC in more advanced stages, with associated poor outcomes. Liquid biopsies, in particular circulating tumor DNA (ctDNA), offer the potential for enhancing screening, early diagnosis, and surveillance in HNC patients, with potential improvements in HNC patient outcomes. In this review, we examine current methodologies for detecting ctDNA and highlight current research illustrating viral and non-viral ctDNA biomarker utilities in HNC screening, diagnosis, treatment response, and prognosis. We also summarize current challenges and future directions for ctDNA testing in HNC patients.

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“…Finally, digital droplet PCR involves the emulsification of a reaction mix into thousands of nanoliter-sized droplets, such that an absolute number of DNA copies can be determined without the need for standard curves. Early studies suggested that ddPCR and NGS may have better accuracy than qPCR [ 22 ].…”

Section: Circulating Hpv Dna Detection Methods and Available Diagnost...mentioning

confidence: 99%

“…Mattox et al detected ctDNA via the ddPCR, NGS, and qPCR targeting of E6 in 66 patients with HPV16-related OPC and found the sensitivity of NGS to be 75% vs. 8.3% (ddPCR) and 2.1% (qPCR). [ 22 ] Veyer et al utilized ddPCR targeted to HPV E6 and identified HPV16 ctDNA in 47 of 66 patients, demonstrating a sensitivity of 71% [ 29 ]. Tanaka et al utilized ddPCR to target HPV E6 and E7, and they reported a sensitivity of 93% (39/42) for HPV-OPC and 100% (6/6) for patients with unknown primary [ 30 ].…”

Section: The Use Of Cthpv Dna As a Diagnostic Tool And Cancer Screeningmentioning

confidence: 99%

Circulating Human Papillomavirus DNA in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma: Possible Applications and Future Directions

Adilbay

Lele

Pang

et al. 2022

Cancers

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There has been a rising trend in HPV-induced head and neck cancers in the last several decades. This subgroup of squamous cell carcinoma is mostly located in the oropharynx and comprises a subset of patients who are typically younger and without the usual risk factors of smoking and alcohol use. As the prognosis of HPV-induced OPC is more favorable, there is a desire to properly select these patients for de-intensification protocols while identifying individuals who may suffer treatment failure. Here, we describe recent developments in circulating tumor HPV DNA as a marker of HPV-positive oropharyngeal cancer that can potentially be used as a diagnostic tool to stratify patients for de-escalation strategies and to survey for recurrence.

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Comparison of next generation sequencing, droplet digital PCR, and quantitative real-time PCR for the earlier detection and quantification of HPV in HPV-positive oropharyngeal cancer

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ctHPV-DNA-basierte Präzisionsonkologie für Patienten mit Oropharynxkarzinom – wo stehen wir?

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The Promise of Circulating Tumor DNA in Head and Neck Cancer

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