PDAC Perifer og Portal Vene Sampling

Pancreas Ductal Adenocarcinoma (PDAC) udgør et presserende medicinsk behov. Cirka 9000 nye tilfælde af bugspytkirtelkræft diagnosticeres hvert år i Det Forenede Kongerige (UK), og på verdensplan forventes det at blive den næsthyppigste årsag til kræftrelateret død i 2030. I øjeblikket starter den diagnostiske vej med pancreas protokol Computed Tomgraphy (CT) scanning, som viser en følsomhed på 90 % og specificitet på 99 % i diagnosticering af bugspytkirtelkræft. Magnetic Resonance Imaging (MRI) og Positron Emission Tomography (PET) kan hjælpe med tvetydige masser. På trods af den høje sensitivitet og specificitet af billeddiagnostiske modaliteter opnås den endelige diagnose rutinemæssigt kun ved endoskopisk ultralyd (EUS)-styret finnålsaspiration (FNA). Under denne procedure kræves der i gennemsnit fire "passager" (biopsier) for at opnå tilstrækkeligt væv til diagnose.

Patienter har sædvanligvis lokalt fremskreden eller metastatisk sygdom og tilbydes standardbehandling kemoterapi, som kun har en begrænset indvirkning på den samlede overlevelse. Følgelig er den 5-årige samlede overlevelse (OS) kun 2% uden nogen signifikant forbedring i løbet af de sidste 40 år. Ca. kun 20 % af patienterne er berettiget til kirurgisk resektion, som efterfølges af adjuverende kemoterapi. Dog vil 66 % af disse patienter opleve lokalt eller fjernt recidiv, hvilket fører til en median samlet overlevelse i intervallet 28 måneder. Forbedret stratificering af patienter til eksisterende behandlinger kan således undgå unødvendig overbehandling og tilhørende bivirkninger for at forbedre livskvaliteten; omvendt kan det også muliggøre udvælgelse til en mere passende behandling.

En væsentlig årsag til manglen på fremskridt i at tackle metastatisk sygdom er den dårlige forståelse af metastasens biologi og patofysiologi. At studere biologien af ​​PDAC-metastase er hæmmet af det faktum, at det er vanskeligt at opnå væv fra de primære og metastatiske steder. Desuden er serielle biopsier efter progression under behandlingen stort set ikke gennemførlige, hvilket yderligere hindrer indsigt i mekanismerne for udvikling af behandlingsresistens. Den eneste let tilgængelige blodbårne biomarkør, der i øjeblikket bruges i klinikken, er serummarkøren kulhydratantigen (CA) 19-9. Dets kliniske anvendelse er dog for det første begrænset af det faktum, at 5-10% af befolkningen er Lewis-blodgruppenegative og ikke udtrykker CA19-9. Ydermere er det forhøjet ved ikke-maligne pancreas- og ekstrapancreassygdomme. Endelig kan CA19-9 ikke give information om det genetiske landskab, der driver PDAC-metastaser.

Metastatisk spredning er primært hæmatogen, hvor tumorceller kommer ind i kredsløbet for at metastasere hovedsageligt til leveren og lungerne. Sådanne tumorceller har vist sig at rejse enten som enkelte cirkulerende tumorceller (CTC'er) eller som grupper af celler kaldet Circulating Tumor Microemboli (CTM). Heterogen CTM sammensat af celler, der udtrykker enten epitheliale eller mesenkymale markører, blev isoleret fra patienter med bugspytkirtelkræft ved hjælp af en filtreringsbaseret metode, Isolation by Size of Epithelial Tumor cells platform (ISET), i en undersøgelse udført på Christie NHS Foundation Trust. Som sådan vil isolering og karakterisering af CTC'er og CTM give ny indsigt i de underliggende biologiske afhængigheder af metastaserende tumorceller og kan dermed give muligheder for at udvikle bedre og mere præcise diagnostiske og prognostiske assays samt muligheder for at behandle metastaserende sygdom.

Påvisning og isolering af CTC'er og CTM er begrænset af det faktum, at de repræsenterer meget sjældne hændelser sammenlignet med andre cellulære elementer i cirkulationen. Til dette formål er der udviklet metoder, der udnytter egenskaber, der adskiller CTC'er fra blodceller, for at overvinde denne hindring. Disse CTC-arbejdsgange starter normalt med at berige CTC'er fra en blodprøve ved at bruge enten overflademarkører, der udelukkende findes på CTC'er, eller deres unikke fysiske egenskaber såsom størrelse, inerti, dielektrisk ladning og tæthed. Efter berigelse isoleres CTC'er og kan simpelthen optælles, eller de bruges til mere avanceret downstream-analyse, herunder genomisk, transkriptomisk og proteomisk analyse samt in vivo-applikationer i cellekultur og musemodeller, med det formål at få indsigt i deres funktion som metastatiske frø og udvikling af biomarkører.

I kliniske omgivelser kan CTC'er bruges til at hjælpe med beslutningstagning. Faktisk er optælling af CTC'er påvist af CellSearch-platformen blevet godkendt af FDA til prognose og overvågning af metastatisk bryst-, kolorektal- og prostatacancer. Imidlertid har isolering og optælling af CTC'er i bugspytkirtelkræft givet uoverensstemmende resultater mellem undersøgelser af, om CTC'er kan bruges som prognostiske biomarkører. Disse undersøgelser analyserede CTC'er isoleret fra perifert blod. Men da den vigtigste venøse dræning af bugspytkirtlen er gennem portvenen til leveren, kan det antages, at CTC'er kan filtreres og fjernes, når de passerer gennem leverkapillærerne. For at definere den biologiske og prognostiske rolle af CTC'er i bugspytkirteladenokarcinom er det derfor afgørende at indlede undersøgelser med blod isoleret fra portvenen for at omgå forvirrende virkninger. Faktisk blev påvisning af CTC'er i portveneblod (PV) erhvervet ved operation for nylig rapporteret af Bissolati et al.. Ved at indhente perifere veneprøver på samme tid bekræftede denne undersøgelse, at CTC-tallet var højere i portal sammenlignet med perifere prøver og viste også signifikant korrelation mellem CTC-positivitet i portalveneprøver og frekvens på levermetastaser. Det lykkedes dog ikke at vise signifikant korrelation med OS eller Disease Free Survival (DFS). PV-prøvetagning er blevet udført sikkert; i december 2015 Catenacci et al. rapporteret indsamling af PV-blod fra 18 patienter med kræft i bugspytkirtlen med EUS-FNA uden komplikationer under proceduren. PV-punktur er også tidligere blevet rapporteret til øcelletransplantation hos patienter med type 1-diabetes mellitus. Denne procedure har lav morbiditet, og også potentielle komplikationer, såsom portalvenetrombose, perihepatisk eller intraparenkymal leverblødning og hæmotorax er rapporteret i lav hastighed.

Under EUS-FNA føres et krumlinjet ekkoendoskop frem til den distale mave eller duodenalpære for at give et adgangsvindue til en gren af ​​PV'en. Efter at have verificeret venøs flow ved hjælp af Doppler-signal, føres en 19-gauge EUS-FNA-nål frem transhepatisk ind i portalvenen. Med nålen i portvenen fjernes stiletten, og undertrykssugning påføres for at aspirere blod. En transhepatisk tilgang til portvenegrenadgang er et absolut krav for denne teknik for at minimere risikoen for blødning. Punkturstedet overvåges under EUS for komplikationer. Da der samtidig opnås tumorvæv, er en potentiel risiko introduktion af kræftceller i kredsløbet, når nålen trækkes ud af tumoren. Denne risiko er imidlertid omgået, da nålens rute ind i portvenen ville undgå den primære masse.

Den primære årsag til lægemiddelsvigt i PDAC er den manglende identifikation af forudsigelige biomarkører for behandlingsrespons, som ville tillade berigelse af de undergrupper af patienter, der sandsynligvis vil drage fordel af en individuel behandling. Dette er i modsætning til andre større cancertyper, hvor fremskridt i udviklingen af ​​nye cancerterapier og deraf følgende forbedringer i overlevelsesresultater hovedsageligt skyldes brugen af ​​forudsigende biomarkører til at udvælge patienter, som vil drage differentiel fordel af et bestemt terapeutisk middel. Trastuzumab i brystkræft, der overudtrykker HER-2, cetuximab mod KRAS vildtype kolorektal cancer og gefitinib og erlotinib til epidermal vækstfaktorreceptor (EGFR) mutant ikke-småcellet lungecancer, eksemplificerer bedst dette terapeutiske paradigme. Ved at tilvejebringe et større antal CTC'er og CTM vil analyse af PV-prøver muliggøre undersøgelser af deres biologi samt udvikling af cellelinjer og CDX-modeller for at muliggøre identifikation af nye biomarkører og mål for nye behandlinger.

I betragtning af de nuværende huller i viden om tumorbiologi af PDAC og manglen på fremskridt inden for behandling, er der et presserende klinisk behov for at udvikle en forskningsstrategi, der vil muliggøre opdagelse og validering af nye biomarkører i denne gruppe af patienter og informere om biomarkører. rettet kliniske forsøg for i sidste ende at forbedre overlevelse. For at igangsætte en sådan forskningsstrategi er der behov for systematisk, prospektiv indsamling og analyse af blodprøver fra perifer og portvenecirkulation for at identificere blodbårne surrogattumormarkører, som vil gøre det muligt for læger at indhente relevant information til at træffe personlige terapeutiske beslutninger. på en minimalt invasiv måde.