Indflydelse af EMT på CTC'er og sygdomsprogression i prostatacancer

Tilstedeværelsen af ​​cirkulerende tumorceller (CTC'er) i blodet hos prostatacancerpatienter har vist sig at være en vigtig indikator for metastatisk sygdom og dårlig prognose. Derudover er ændringer i CTC-nummer gennem hele behandlingen blevet påvist at afspejle terapirespons. Selvom disse celler er meget sjældne (~1 CTC pr. 105-107 leukocytter), har de seneste teknologiske fremskridt nu lettet følsom optælling og karakterisering af CTC'er. Teknikker til at berige og analysere CTC'er omfatter størrelses- og/eller tæthedsbaseret separation og antistofbaserede teknikker med/uden hjælp af mikrofluidik, mens detektionsteknikker næsten udelukkende er afhængige af protein- (immunfluorescens/flowcytometri) eller nukleinsyrebaseret ( RT-PCR/qRT-PCR) assays. CellSearch® (Menarini-Silicon Biosystems) er dog den eneste FDA- og Health Canada-godkendte CTC-platform, der er tilgængelig på nuværende tidspunkt, og betragtes således som den nuværende "guldstandard" for klinisk CTC-analyse.

CellSearch® bruger en epitelbaseret markørtilgang til immunomagnetisk berigelse, isolering og kvantitativ immunfluorescens af CTC'er. Ved hjælp af dette assay er det blevet påvist, at CTC'er let kan påvises hos ~65 % af patienter med kastrat-resistent prostatacancer (CRPC), og at tilstedeværelsen af ​​≥5 CTC'er i 7,5 ml blod er tegn på progressiv metastatisk sygdom og reduceret samlet overlevelse . Navnlig er CTC'er uopdagelige i ~35% af metastatiske CRPC-patienter. Dette tyder på, at enten CTC'er virkelig ikke er til stede hos >1/3 af patienter med fremskreden metastatisk sygdom; og/eller at CTC'er er til stede, men ikke kan påvises, da de ikke opfylder standard CellSearch® definition af CTC'er (EpCAM+/Cytokeratin 8/18/19 [CK]+/DAPI+/CD45-). I betragtning af de akkumulerende beviser for, at prostatacancerceller kan miste epitelkarakteristika, efterhånden som de udvikler sig mod en mere metastatisk fænotype, mener forskerne, at sidstnævnte scenarie er mest sandsynligt.

Den epitel-til-mesenchymale overgang (EMT) er en kritisk proces under embryonal udvikling og cancermetastaser. Aktivering af EMT fører til dybtgående fænotypiske ændringer, hvilket resulterer i tab af cellepolaritet, tab af celle-celleadhæsion, resistens mod apoptose og erhvervelse af migrerende/invasive egenskaber. Det er også blevet foreslået, at tumorceller (via den mesenkymale-til-epiteliale overgang [MET]) kan vende tilbage til en epitelfænotype for at lette metastatisk vækst i sekundære steder, hvilket tyder på en rolle for fænotypisk plasticitet under metastatisk progression. På molekylært niveau medieres EMT af nedsat ekspression af epitelproteiner (E-cadherin, CK, EpCAM); samt tilsvarende stigninger i mesenkymale faktorer (N-cadherin, Vimentin, Twist, Zeb), med MET medieret af de modsatte ændringer.

Klinisk kan Gleason-klassificering uden tvivl ses som morfologisk bevis for EMT, da stigende Gleason-score er forbundet med progressivt tab af epitelarkitektur, tab af defineret basalmembran/cellepolaritet og øget invasion. Til støtte for dette har undersøgelser vist, at nedsat ekspression af E-Cadherin eller øget ekspression af mesenkymale markører (Vimentin, N-Cadherin, SNAIL) i primære prostatatumorer er forbundet med fremskreden Gleason-score, metastaser og/eller dårlig prognose. Selvom rollen af ​​androgen receptor (AR) signalering i EMT er dårligt forstået, har undersøgelser også vist, at EMT kan lettes af androgen deprivation, kastrationsresistens og/eller forstyrrelse af androgen signalering.

Det er vigtigt, at adskillige kliniske undersøgelser har vist, at CTC'er med en rent mesenkymal fænotype ikke kan påvises af CellSearch®, men at tilstedeværelsen af ​​mesenkymal markørekspression på CTC'er med en hybrid epitel-mesenchymal fænotype er tegn på dårlig prognose. Derudover har tidligere prækliniske data fra Allan-laboratoriet vist, at prostatacancer med en mesenkymal fænotype i dyremodeller afgiver et større antal CTC'er hurtigere og med større metastatisk kapacitet end dem med en epitelfænotype. Navnlig fangede det klinisk anvendte CellSearch®-baserede assay størstedelen af ​​CTC'er, der blev udfældet under tidlige sygdomsstadier in vivo, og først efter etableringen af ​​metastaser var et betydeligt antal uopdagelige CTC'er til stede. Dette tyder på, at nuværende kliniske assays kan begrænse muligheden for at udnytte det fulde potentiale af CTC'er, og at en større forståelse af CTC-biologi er nødvendig for at vejlede fremtidig teknologiudvikling og oversættelse til klinikken.