Abstract Background: The presence of aberrantly methylated SEPT9 DNA in plasma is highly correlated with the occurrence of colorectal cancer. We report the development of a new SEPT9 biomarker assay and its validation in case–control studies. The development of such a minimally invasive blood-based test may help to reduce the current gap in screening coverage. Methods: A new SEPT9 DNA methylation assay was developed for plasma. The assay comprised plasma DNA extraction, bisulfite conversion of DNA, purification of bisulfite-converted DNA, quantification of converted DNA by real-time PCR, and measurement of SEPT9 methylation by real-time PCR. Performance of the SEPT9 assay was established in a study of 97 cases with verified colorectal cancer and 172 healthy controls as verified by colonoscopy. Performance based on predetermined algorithms was validated in an independent blinded study with 90 cases and 155 controls. Results: The SEPT9 assay workflow yielded 1.9 μg/L (CI 1.3–3.0) circulating plasma DNA following bisulfite conversion, a recovery of 45%–50% of genomic DNA, similar to yields in previous studies. The SEPT9 assay successfully identified 72% of cancers at a specificity of 93% in the training study and 68% of cancers at a specificity of 89% in the testing study. Conclusions: Circulating methylated SEPT9 DNA, as measured in the new mSEPT9 assay, is a valuable biomarker for minimally invasive detection of colorectal cancer. The new assay is amenable to automation and standardized use in the clinical laboratory.

Abstract Background: Sensitive, specific blood-based tests are difficult to develop unless steps are taken to maximize performance characteristics at every stage of marker discovery and development. We describe a sieving strategy for identifying high-performing marker assays that detect colorectal cancer (CRC)-specific methylated DNA in plasma. Methods: We first used restriction enzyme–based discovery methods to identify marker candidates with obviously different methylation patterns in CRC tissue and nonpathologic tissue. We then used a selection process incorporating microarrays and/or real-time PCR analysis of tissue samples to further test marker candidates for maximum methylation in CRC tissue and minimum amplification in tissues from both healthy individuals and patients with other diseases. Real-time assays of 3 selected markers were validated with plasma samples from 133 CRC patients and 179 healthy control individuals in the same age range. Results: Restriction enzyme–based testing identified 56 candidate markers. This group was reduced to 6 with microarray and real-time PCR testing. Three markers, TMEFF2, NGFR, and SEPT9, were tested with plasma samples. TMEFF2 methylation was detected in 65% [95% confidence interval, 56%–73%] of plasma samples from CRC patients and not detected in 69% (62%–76%) of the controls. The corresponding results for NGFR were 51% (42%–60%) and 84% (77%–89%); for SEPT9, the values were 69% (60%–77%) and 86% (80%–91%). Conclusions: The stringent criteria applied at all steps of the selection and validation process enabled successful identification and ranking of blood-based marker candidates.

Background Colorectal cancer (CRC) is the second leading cause of cancer deaths despite the fact that detection of this cancer in early stages results in over 90% survival rate. Currently less than 45% of at-risk individuals in the US are screened regularly, exposing a need for better screening tests. We performed two case-control studies to validate a blood-based test that identifies methylated DNA in plasma from all stages of CRC. Methodology/Principal Findings Using a PCR assay for analysis of Septin 9 (SEPT9) hypermethylation in DNA extracted from plasma, clinical performance was optimized on 354 samples (252 CRC, 102 controls) and validated in a blinded, independent study of 309 samples (126 CRC, 183 controls). 168 polyps and 411 additional disease controls were also evaluated. Based on the training study SEPT9-based classification detected 120/252 CRCs (48%) and 7/102 controls (7%). In the test study 73/126 CRCs (58%) and 18/183 control samples (10%) were positive for SEPT9 validating the training set results. Inclusion of an additional measurement replicate increased the sensitivity of the assay in the testing set to 72% (90/125 CRCs detected) while maintaining 90% specificity (19/183 for controls). Positive rates for plasmas from the other cancers (11/96) and non-cancerous conditions (41/315) were low. The rate of polyp detection (>1 cm) was ∼20%. Conclusions/Significance Analysis of SEPT9 DNA methylation in plasma represents a straightforward, minimally invasive method to detect all stages of CRC with potential to satisfy unmet needs for increased compliance in the screening population. Further clinical testing is warranted.

Importance

 Accumulation of disability in multiple sclerosis may occur as relapse-associated worsening (RAW) or steady progression independent of relapse activity (PIRA), with PIRA regarded as a feature of primary and secondary progressive multiple sclerosis. 

Objective

 To investigate the contributions of relapse-associated worsening vs relapse-independent progression to overall confirmed disability accumulation (CDA) and assess respective baseline prognostic factors and outcomes of 2 treatments. 

Design, Setting, and Participants

 Analyses occurred from July 2015 to February 2020 on pooled data from the intention-to-treat population of 2 identical, phase 3, multicenter, double-blind, double-dummy, parallel-group randomized clinical trials (OPERA I and II) conducted between August 2011 and April 2015. In the trials, patients with relapsing multiple sclerosis (RMS), diagnosed using the 2010 revised McDonald criteria, were randomized from 307 trial sites in 56 countries; resulting data were analyzed in the pooled data set. 

Interventions

 Participants were randomized 1:1 to receive 600 mg of ocrelizumab by intravenous infusion every 24 weeks or subcutaneous interferon β-1a 3 times a week at a dose of 44 μg throughout a 96-week treatment period. 

Main Outcomes and Measures

 Confirmed disability accumulation was defined by an increase in 1 or more of 3 measures (Expanded Disability Status Scale, timed 25-ft walk, or 9-hole peg test), confirmed after 3 or 6 months, and classified per temporal association with confirmed clinical relapses (PIRA or RAW). 

Results

 In the pooled OPERA I and II population (1656 of 2096 eligible participants), baseline demographics and disease characteristics were similar for patients randomized to interferon β-1a vs ocrelizumab (mean [SD] age, 37.2 [9.2] vs 37.1 [9.2] years; 552 [66.6%] vs 541 women [65.4%]). After 96 weeks, 12-week composite CDA had occurred in 223 (29.6% by Kaplan-Meier estimate) randomized to interferon β-1a and 167 (21.1%) randomized to ocrelizumab; 24-week composite CDA had occurred in 170 (22.7%) taking interferon β-1a and 129 (16.2%) taking ocrelizumab. The PIRA events were the main contributors to 12-week and 24-week composite CDA after 96 weeks in patients treated with interferon β-1a (174 of 223 [78.0%] and 137 of 170 [80.6%], respectively) and ocrelizumab (147 of 167 [88.0%] and 115 of 129 [89.1%], respectively); a minority had CDA explained by RAW events (69 of 390 [17.7%] and 52 of 299 [17.4%], respectively). Very few patients with composite CDA experienced both RAW and PIRA events (17 of 390 [4.4%] for 12-week and 15 of 299 [5.0%] for 24-week composite CDA). Ocrelizumab (vs interferon β-1a) was associated with reduced risk of composite CDA (hazard ratio [HR], 0.67) and confirmed PIRA (HR, 0.78) and RAW (HR, 0.47) events. 

Conclusions and Relevance

 Most disability accumulation in RMS is not associated with overt relapses. This indicates an underlying progression in this typical RMS population and challenges the current clinical distinction of relapsing and progressive forms of multiple sclerosis. Ocrelizumab was superior to interferon β-1a in preventing both RAW and PIRA. 

Trial Registration

 ClinicalTrials.gov Identifiers: OPERA I (NCT01247324) and OPERA II (NCT01412333).

Abstract Regulatory T-cells (Treg) have been the focus of immunologic research due to their role in establishing tolerance for harmless antigens versus allowing immune responses against foes. Increased Treg frequencies measured by mRNA expression or protein synthesis of the Treg marker FOXP3 were found in various cancers, indicating that dysregulation of Treg levels contributes to tumor establishment. Furthermore, they constitute a key target of immunomodulatory therapies in cancer as well as transplantation settings. One core obstacle for understanding the role of Treg, thus far, is the inability of FOXP3 mRNA or protein detection methods to differentiate between Treg and activated T cells. These difficulties are aggravated by the technical demands of sample logistics and processing. Based on Treg-specific DNA demethylation within the FOXP3 locus, we present a novel method for monitoring Treg in human peripheral blood and solid tissues. We found that Treg numbers are significantly increased in the peripheral blood of patients with interleukin 2–treated melanoma and in formalin-fixed tissue from patients with lung and colon carcinomas. Conversely, we show that immunosuppressive therapy including therapeutic antibodies leads to a significant reduction of Treg from the peripheral blood of transplantation patients. In addition, Treg numbers are predictively elevated in the peripheral blood of patients with various solid tumors. Although our data generally correspond to data obtained with gene expression and protein-based methods, the results are less fluctuating and more specific to Treg. The assay presented here measures Treg robustly in blood and solid tissues regardless of conservation levels, promising fast screening of Treg in various clinical settings. [Cancer Res 2009;69(2):599–608]

Clinical trials comparing the efficacy of ocrelizumab (OCR) with other disease-modifying therapies (DMTs) other than interferon (IFN) β-1a in relapsing multiple sclerosis (RMS) are lacking.