Vzorkování periferních a portálových žil PDAC

Pankreatický duktální adenokarcinom (PDAC) představuje naléhavou lékařskou potřebu. Ve Spojeném království (UK) je každoročně diagnostikováno přibližně 9000 nových případů rakoviny slinivky břišní a celosvětově se předpokládá, že se do roku 2030 stane druhou nejčastější příčinou úmrtí souvisejících s rakovinou. V současné době diagnostická cesta začíná pankreatickým protokolem počítačové tomografie (CT), která prokazuje senzitivitu 90 % a specificitu 99 % v diagnostice karcinomu pankreatu. Magnetická rezonance (MRI) a pozitronová emisní tomografie (PET) mohou pomoci s nejednoznačnými hmotnostmi. Navzdory vysoké senzitivitě a specifičnosti zobrazovacích metod je definitivní diagnóza rutinně získána pouze endoskopickou ultrazvukovou (EUS) řízenou aspirací tenkou jehlou (FNA). Během tohoto postupu jsou k získání dostatečného množství tkáně pro diagnózu zapotřebí v průměru čtyři "průchody" (biopsie).

Pacienti obvykle mají lokálně pokročilé nebo metastatické onemocnění a je jim nabízena standardní chemoterapie, která má pouze omezený dopad na celkové přežití. V důsledku toho je 5leté celkové přežití (OS) pouze 2 % bez významného zlepšení za posledních 40 let. Přibližně pouze 20 % pacientů je způsobilých k chirurgické resekci, po které následuje adjuvantní chemoterapie. U 66 % těchto pacientů však dojde k lokální nebo vzdálené recidivě, což vede k mediánu celkového přežití v rozmezí 28 měsíců. Zlepšená stratifikace pacientů pro stávající léčbu tak může zabránit zbytečnému přeléčení a souvisejícím vedlejším účinkům ke zlepšení kvality života; naopak může také umožnit výběr pro vhodnější léčbu.

Významným důvodem nedostatečného pokroku v řešení metastatického onemocnění je špatné pochopení biologie a patofyziologie metastáz. Studium biologie metastáz PDAC je ztíženo skutečností, že je obtížné získat tkáň z primárních a metastatických míst. Sériové biopsie po progresi během léčby navíc většinou nejsou proveditelné, což dále brání vhledu do mechanismů rozvoje rezistence na léčbu. Jediným snadno dostupným biomarkerem přenášeným krví, který se v současnosti používá v klinické praxi, je sérový marker sacharidový antigen (CA) 19-9. Jeho klinické použití je však omezeno zaprvé skutečností, že 5–10 % populace má Lewis negativní krevní skupinu a neexprimuje CA19-9. Dále je zvýšena u nemaligních pankreatických a extrapankreatických onemocnění. Konečně, CA19-9 nemůže poskytnout informace o genetické krajině, která pohání metastázy PDAC.

Metastatické šíření je primárně hematogenní, přičemž nádorové buňky vstupují do oběhu, aby metastázovaly hlavně do jater a plic. Ukázalo se, že takové nádorové buňky cestují buď jako jednotlivé cirkulující nádorové buňky (CTC) nebo jako skupiny buněk nazývané Circulating Tumor Microemboli (CTM). Heterogenní CTM složené z buněk exprimujících buď epiteliální nebo mezenchymální markery byly izolovány od pacientů s rakovinou pankreatu pomocí metody založené na filtraci, Isolation by Size of Epithelial Tumor cells platform (ISET), ve studii provedené v Christie NHS Foundation Trust. Izolace a charakterizace CTC a CTM jako takové poskytne nový pohled na základní biologické závislosti metastázujících nádorových buněk a může tak poskytnout příležitosti k vývoji lepších a přesnějších diagnostických a prognostických testů, stejně jako příležitosti k léčbě metastatického onemocnění.

Detekce a izolace CTC a CTM je omezena skutečností, že ve srovnání s jinými buněčnými elementy v oběhu představují velmi vzácné jevy. Za tímto účelem byly vyvinuty metody využívající charakteristiky, které odlišují CTC od krevních buněk, aby tuto překážku překonaly. Tyto pracovní postupy CTC obvykle začínají obohacením CTC ze vzorku krve za použití buď povrchových markerů přítomných výhradně na CTC, nebo jejich jedinečných fyzikálních vlastností, jako je velikost, setrvačnost, dielektrický náboj a hustota. Po obohacení jsou CTC izolovány a mohou být jednoduše vyčísleny nebo jsou použity pro pokročilejší následnou analýzu včetně genomické, transkriptomické a proteomické analýzy a také in vivo aplikací v buněčných kulturách a myších modelech s cílem získat vhled do jejich funkce jako metastatická semena a vývoj biomarkerů.

V klinickém prostředí mohou být CTC použity k usnadnění rozhodování. Výčet CTC detekovaných platformou CellSearch byl skutečně schválen FDA pro prognózu a monitorování metastatického karcinomu prsu, kolorektálního karcinomu a prostaty. Nicméně izolace a výčet CTC u karcinomu pankreatu poskytly nekonzistentní výsledky mezi studiemi ohledně toho, zda CTC mohou být použity jako prognostické biomarkery. Tyto studie analyzovaly CTC izolované z periferní krve. Nicméně, protože hlavní venózní drenáž pankreatu je přes portální žílu do jater, lze předpokládat, že CTC by mohly být filtrovány a odstraněny, když procházejí jaterními kapilárami. Proto, aby bylo možné definovat biologickou a prognostickou roli CTC u adenokarcinomu pankreatu, je zásadní zahájit studie s krví izolovanou z portální žíly, aby se předešlo matoucím účinkům. Detekce CTC v krvi portální žíly (PV) získané při operaci byla nedávno publikována Bissolati et al.. Současným získáním vzorků periferní žíly tato studie potvrdila, že počet CTC byl vyšší v portále ve srovnání s periferními vzorky, a také prokázala významnou korelaci mezi pozitivitou CTC ve vzorcích portální žíly a frekvencí jaterních metastáz. Neprokázala však významnou korelaci s OS nebo přežitím bez onemocnění (DFS). PV odběr vzorků byl proveden bezpečně; v prosinci 2015 Catenacci et al. uvedli odběr PV krve od 18 pacientů s pankreatobiliárním karcinomem pomocí EUS-FNA bez komplikací během výkonu. PV punkce byla také dříve hlášena při transplantaci buněk ostrůvků u pacientů s diabetes mellitus 1. typu. Tento výkon má nízkou morbiditu a také potenciální komplikace, jako je trombóza portální žíly, perihepatické nebo intraparenchymální jaterní krvácení a hemotorax jsou hlášeny v malé míře.

Během EUS-FNA je křivočarý echoendoskop posunut do distálního bulbu žaludku nebo duodena, aby poskytl okénko přístupu k větvi PV. Po ověření žilního průtoku dopplerovským signálem se jehla EUS-FNA o průměru 19 zasune transhepatálně do větve portální žíly. S jehlou v portální žíle se stylet odstraní a k odsátí krve se použije podtlakové sání. Transhepatální přístup pro přístup větve portální žíly je absolutním požadavkem této techniky, aby se minimalizovalo riziko krvácení. Místo vpichu je monitorováno v rámci EUS kvůli komplikacím. Vzhledem k tomu, že současně bude získána nádorová tkáň, potenciálním rizikem je zavedení rakovinných buněk do oběhu při vytahování jehly z nádoru. Toto riziko je však obejito, protože cesta jehly do portální žíly by se vyhnula primární mase.

Primárním důvodem selhání léku u PDAC je selhání identifikace prediktivních biomarkerů pro odpověď na léčbu, které by umožnily obohacení podskupin pacientů, u nichž je největší pravděpodobnost, že budou mít prospěch z individuální terapie. To je na rozdíl od jiných hlavních typů rakoviny, u kterých pokroky ve vývoji nových protinádorových léčiv a výsledné zlepšení výsledků přežití jsou způsobeny především použitím prediktivních biomarkerů k výběru pacientů, kteří budou mít rozdílný prospěch z konkrétního terapeutického činidla. Trastuzumab u karcinomů prsu s nadměrnou expresí HER-2, cetuximab u kolorektálního karcinomu divokého typu KRAS a gefitinib a erlotinib u nemalobuněčného karcinomu plic s mutantním nemalobuněčným karcinomem plic (EGFR). Poskytnutím většího počtu CTC a CTM umožní analýza PV vzorku studie jejich biologie, jakož i vývoj buněčných linií a CDX modelů, které umožní identifikaci nových biomarkerů a cílů pro novou léčbu.

Vzhledem k současným mezerám ve znalostech biologie nádorů PDAC a nedostatečnému pokroku v terapii existuje naléhavá klinická potřeba vyvinout výzkumnou strategii, která umožní objev a validaci nových biomarkerů u této skupiny pacientů a poskytne informace o biomarkerech. řízené klinické studie ke konečnému zlepšení přežití. Pro zahájení takové výzkumné strategie je potřeba systematický, prospektivní odběr a analýza krevních vzorků získaných z oběhu periferní a portální žíly, aby se identifikovaly krví přenosné náhradní nádorové markery, které umožní lékařům získat relevantní informace pro přijímání individuálních terapeutických rozhodnutí, minimálně invazivním způsobem.