EMT:n vaikutus CTC:hen ja sairauden etenemiseen eturauhassyövässä

Verenkierron kasvainsolujen (CTC) esiintymisen eturauhassyöpäpotilaiden veressä on osoitettu olevan tärkeä indikaattori metastasoituneesta taudista ja huonosta ennusteesta. Lisäksi CTC-luvun muutosten hoidon aikana on osoitettu heijastavan hoitovastetta. Vaikka nämä solut ovat hyvin harvinaisia ​​(~1 CTC 105-107 leukosyyttiä kohti), viimeaikainen teknologinen kehitys on nyt helpottanut CTC-solujen herkkää laskemista ja karakterisointia. Tekniikoita CTC:iden rikastamiseksi ja analysoimiseksi ovat kokoon ja/tai tiheyteen perustuvat erotus- ja vasta-ainepohjaiset tekniikat mikrofluidiikan kanssa tai ilman sitä, kun taas havaitsemistekniikat perustuvat lähes yksinomaan proteiiniin (immunofluoresenssi/virtaussytometria) tai nukleiinihappopohjaisiin ( RT-PCR/qRT-PCR) määritykset. CellSearch® (Menarini-Silicon Biosystems) on kuitenkin tällä hetkellä ainoa FDA:n ja Health Canadan hyväksymä CTC-alusta, joka on tällä hetkellä saatavilla, ja siksi sitä pidetään nykyisenä kliinisen CTC-analyysin "kultastandardina".

CellSearch® käyttää epiteelipohjaista markkerimenetelmää CTC:iden immunomagneettiseen rikastamiseen, eristämiseen ja kvantitatiiviseen immunofluoresenssiin. Tätä määritystä käyttämällä on osoitettu, että CTC:t ovat helposti havaittavissa ~ 65 %:lla kastraattiresistentistä eturauhassyöpäpotilaista (CRPC) ja että ≥ 5 CTC:n esiintyminen 7,5 ml:ssa verta on osoitus etenevästä metastaattisesta sairaudesta ja alentuneesta kokonaiseloonjäämisestä. . Erityisesti CTC:t eivät ole havaittavissa ~ 35 %:lla metastaattisista CRPC-potilaista. Tämä viittaa siihen, että kumpaakaan CTC:tä ei todellakaan ole > 1/3 potilaista, joilla on pitkälle edennyt metastaattinen sairaus; ja/tai että CTC:t ovat läsnä, mutta eivät havaittavissa, koska ne eivät täytä CTC:iden standardi CellSearch®-määritelmää (EpCAM+/Cytokeratin 8/18/19 [CK]+/DAPI+/CD45-). Ottaen huomioon kasaantuvat todisteet siitä, että eturauhassyöpäsolut voivat menettää epiteelin ominaisuuksia kehittyessään kohti metastaattisempaa fenotyyppiä, tutkijat uskovat jälkimmäisen skenaarion olevan todennäköisin.

Epiteelistä mesenkymaaliseksi siirtyminen (EMT) on kriittinen prosessi alkion kehityksen ja syövän etäpesäkkeiden aikana. EMT:n aktivaatio johtaa syviin fenotyyppisiin muutoksiin, jotka johtavat solun polariteetin menettämiseen, solujen välisen adheesion menettämiseen, vastustuskykyyn apoptoosia vastaan ​​ja migraatio-/invasiivisten ominaisuuksien hankkimiseen. On myös ehdotettu, että kasvainsolut (mesenkymaalista epiteeliin siirtymisen [MET] kautta) voivat palata takaisin epiteelin fenotyyppiin helpottaakseen metastaattista kasvua sekundaarisissa kohdissa, mikä viittaa fenotyyppisen plastisuuden rooliin metastaattisen etenemisen aikana. Molekyylitasolla EMT:tä välittää epiteeliproteiinien (E-kadheriini, CK, EpCAM) vähentynyt ekspressio; sekä vastaavat mesenkymaalisten tekijöiden (N-kadheriini, Vimentin, Twist, Zeb) lisäykset, ja MET-välitteiset muutokset ovat päinvastaisia.

Kliinisesti Gleasonin luokittelua voidaan kiistatta pitää EMT:n morfologisena todisteena, koska Gleason-pisteiden nouseminen liittyy epiteelin arkkitehtuurin asteittaiseen häviämiseen, määritellyn tyvikalvon/solun polariteetin menettämiseen ja lisääntyneeseen invaasioon. Tämän tueksi tutkimukset ovat osoittaneet, että E-kadheriinin vähentynyt ilmentyminen tai mesenkymaalisten markkerien (Vimentin, N-Cadherin, SNAIL) lisääntynyt ekspressio primaarisissa eturauhaskasvaimissa liittyy edistyneeseen Gleason-pisteeseen, etäpesäkkeisiin ja/tai huonoon ennusteeseen. Vaikka androgeenireseptorin (AR) signaloinnin roolia EMT:ssä ymmärretään huonosti, tutkimukset ovat myös osoittaneet, että androgeenin puute, kastraatioresistenssi ja/tai androgeenisignaloinnin häiriintyminen voivat edistää EMT:tä.

Tärkeää on, että useat kliiniset tutkimukset ovat osoittaneet, että CellSearch® ei pysty havaitsemaan CTC:itä, joilla on puhtaasti mesenkymaalinen fenotyyppi, mutta että mesenkymaalisen markkerin ilmentyminen CTC:issä, joilla on hybridi epiteeli-mesenkymaalinen fenotyyppi, on osoitus huonosta ennusteesta. Lisäksi aiemmat esikliiniset tiedot Allan-laboratoriosta ovat osoittaneet, että eläinmalleissa eturauhassyövät, joilla on mesenkymaalinen fenotyyppi, vuotivat suurempia määriä CTC:itä nopeammin ja suuremmalla metastaattisuudella kuin ne, joilla on epiteelifenotyyppi. Erityisesti kliinisesti käytetty CellSearch®-pohjainen määritys keräsi suurimman osan CTC:istä, jotka erittyivät taudin varhaisen vaiheen aikana in vivo, ja vasta etäpesäkkeiden muodostumisen jälkeen läsnä oli merkittävä määrä havaitsemattomia CTC:itä. Tämä viittaa siihen, että nykyiset kliiniset määritykset saattavat rajoittaa kykyä hyödyntää CTC:iden koko potentiaalia ja että CTC-biologian parempi ymmärtäminen on tarpeen tulevan teknologian kehittämisen ja siirtämisen ohjaamiseksi klinikalle.