Kiertävien syöpäsoluryhmien roolin tutkiminen korkean riskin varhaisen rintasyövän potilailla, GALIA-tutkimus (GALIA)

Rintasyöpä on naisilla yleisin pahanlaatuinen kasvain ja syöpään liittyvä kuolleisuuden johtava syy naisilla. Tulehtava rintasyöpä (IBC) on harvinainen mutta aggressiivinen muoto sairaudesta, joka muodostaa noin 2–5 % vastadiagnosoiduista rintasyövistä ja jolla on huonompi ennuste kuin ei-tulehtavilla alatyyppillä. Tulehtavalla rintasyövällä sairastuneiden potilaiden hoitotulosten analyysi Ljubljanan onkologian instituutissa (OI) paljasti kokonaiseloonjäämisen (OS) parantuneen, kasvaen 4,7 vuodesta tapauksissa, jotka diagnosoitiin vuosina 2001–2009, 10 vuoteen niissä, jotka diagnosoitiin vuosina 2010–2018. Tämä parantuminen johtuu pääasiassa HER2-positiivisen alatypin kohdistetusta hoidosta. Ei-tulehtavien rintasyöpien joukossa kolmoisnegatiivinen alatyyppi liittyy huonoimpiin eloonjäämistuloksiin.

Viimeisen vuosikymmenen aikana nestebiopsiatekniikat ovat saaneet yhä enemmän huomiota diagnosoinnissa ja hoidon tehokkuuden seurannassa. Nämä ei-invasiiviset menetelmät mahdollistavat biologisten merkkiaineiden seuraamisen kehon nesteissä, mukaan lukien kiertävät syöpäsolut (CTC) ja kiertävä syöpä-DNA (ctDNA).

CTCs ovat pahanlaatuisia soluja, jotka irtoavat alkutuumasta, päätyvät verenkiertoon ja toimivat mahdollisena etäpesäkkeiden lähteenä kaukaisissa elimissä. Verenkiertojärjestelmä on kuitenkin erittäin vihamielinen ympäristö näille soluille, ja vain 0,1 % selviää ja pääsee onnistuneesti tunkeutumaan kaukaisiin kudoksiin. Kiertonsa aikana CTC:t käyvät läpi fenotyyppisiä muutoksia. Aluksi ne osoittavat epiteelisiä ominaisuuksia, siirtyvät epiteeli-mesenkyymi-siirtymän (EMT) ja mesenkyymisten fenotyyppien kautta ennen kuin palaavat epiteeliseen tilaan kudosasutuksen yhteydessä, helpottaen metastasointipesäkkeiden muodostumista.

CTCs:ien määrä verenkierrossa vaihtelee. CellSearch®-menetelmää käyttäen CTC:itä on havaittu 20 %:ssa varhaisen vaiheen rintasyöpäpotilaista ja 80 %:ssa etäpesäkkeistä sairastavista. ≥1 CTC:n läsnäolo 7,5 ml:ssä verta on epäsuotuisa ennusemerkki OS:lle varhaisen vaiheen rintasyövässä, kun taas ≥5 CTC:tä 7,5 ml:ssä verta korreloi huonomman ennusteen kanssa etäpesäkkeisessä rintasyövässä. IBC:ssä tutkimukset ovat tunnistaneet ≥1 CTC:n 45–84 %:ssa potilaista ja ≥5 CTC:tä 20–47 %:ssa.

Viimeaikaiset havainnot osoittavat, että yksittäisten CTC:iden lisäksi myös CTC-rykelmiä kiertää verenkierrossa. Näillä ryhmittymillä on 20–80-kertainen suurempi metastasointipotentiaali kuin yksittäisillä CTC:illä. CTC-rykelmät voivat olla homotyyppisiä (vain CTC:istä koostuvia) tai heterotyyppisiä (sisältäviä CTC:itä yhdessä muiden verisolujen, kuten neutrofiilien tai verihiutaleiden, kanssa). Milanon tutkimusryhmä havaitsi suuremman CTC-rykelmien yleisyyden korkean riskin varhaisen vaiheen rintasyöpäpotilailla verrattuna etäpesäkkeisistä sairastaviin.

CTC-rykelmien eristäminen vaatii erikoistuneita tekniikoita. CellSearch®-järjestelmä, joka on pitkään ollut ainoa Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkeviraston (FDA) hyväksymä menetelmä, havaitsee pääasiassa epiteelisiä CTC-rykelmiä, mikä johtaa muiden fenotyyppisten alatyyppien aliedustukseen rintasyöpäpotilailla. Viime aikoina on kehitetty vaihtoehtoisia eristysmenetelmiä, jotka perustuvat solun kokoon ja muovautuvuuteen, mahdollistaen suuremman määrän CTC-rykelmien tunnistamisen, mukaan lukien niiden, jotka osoittavat mesenkyymisiä tai hybridiepiteeli-mesenkyymisiä fenotyyppejä.

EMT:n aikana mesenkyymiin liittyvien geenien ilmentyminen lisääntyy, kun taas epiteeligeenien ilmentyminen vähenee. Tätä siirtymää seuraa solutukirangan uudelleenjärjestely, solujen välisten liitosten menetys ja apikaali-basaalisen polariteetin häiriö, mikä lopulta parantaa solujen liikkuvuutta ja edistää invasiivista fenotyyppiä. Uusi havainto, että CTC-rykelmät ovat yleisempiä varhaisessa vaiheessa kuin etäpesäkkeisessä rintasyövässä, viittaa siihen, että metastasointi CTC-rykelmien kautta on varhainen tapahtuma sairauden etenemisessä.

OI:ssa tutkitaan kahta menetelmää CTC:iden havaitsemiseksi: magneettisesti aktivoitua soluerottelua (MACS), joka havaitsee epiteelimerkkiaineita ja on periaatteessa samanlainen kuin CellSearch®-menetelmä, sekä Parsortix®-järjestelmää, joka eristää CTC:t koon ja muovautuvuuden perusteella. Tulokset osoittavat, että jälkimmäinen on tehokkaampi CTC-eristykseen. Toukokuussa 2022 Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) hyväksyi Anglen kehittämän Parsortix®-järjestelmän työkaluksi CTC-eristykseen. Samana vuonna laitoksemme hankki Parsortix®-järjestelmän aluksi tutkimuskäyttöön, mahdollisuudella tulevaan toteuttamiseen rutiinikliinisessä käytännössä. Tähän mennessä on julkaistu kaksi tieteellistä artikkelia CTC:istä kansainvälisissä aikakauslehdissä, ja tällä hetkellä kolmas on viimeistelyssä – tutkien kliinis-patologisten ominaisuuksien, CTC-määrän, CTC-rykelmien ja megakaryosyyttien läsnäolon sekä immuuni-tulehdusmerkkiaineiden indeksien välistä suhdetta ei-tulehtavan rintasyövän potilaiden veressä suhteessa kokonaiseloonjäämiseen (OS). Pääpaino on CTC-rykelmien roolissa.

Kumar Jolly ja muut raportoivat, että tulehtava rintasyöpä (IBC) on prototyyppinen pahanlaatuinen kasvain, jossa metastasit syntyvät pääasiassa CTC-rykelmien kautta. CTC-rykelmien, yksittäisten CTC:iden ja muiden kiertävien verisolujen (mukaan lukien tulehdus- ja immuunisolut) rooli rintasyövässä jää kuitenkin epätäydellisesti ymmärretyksi, ja kirjallisuudessa on ristiriitaisia tuloksia. Nousevat todisteet viittaavat siihen, että hypoksisilla CTC-rykelmillä on suurempi metastasointipotentiaali, ne edistävät aiempaa metastasointia ja toimivat negatiivisena ennusteena verrattuna normoksisiin CTC-rykelmiin. Lisäksi yhä useammat raportit korostavat solujen kiinnittymisrakenteiden roolia metastasointissa. Nykyinen tutkimus keskittyy erityisesti desmosomeihin, erityisesti niiden alayksiköihin plakoglobiiniin ja desmoplakiiniin. Korkea plakoglobiini-ilmentyminen alkutuumassa on liitetty lyhyempään aikaan etämetastaseihin. Chang ja muut raportoivat korrelaatiosta korkean desmoplakiini-ilmentymisen, CTC-rykelmien rakenteellisen eheyden ja pitkittyneen CTC-elinjäämisen välillä kiertossa, mikä lisää metastasointiriskiä. Samoin korkea desmoplakiini-ilmentyminen on tunnistettu negatiiviseksi ennustetekijäksi muissa syövissä, kuten kohdunkaulan-, keuhko- ja pää- ja kaulasyövissä.

CTC- ja CTC-rykelmien eristys- ja karakterisointiteknologioiden edistysaskeleet mahdollistavat yhä kohdennetumpaa tutkimusta etämetastaasien muodostumismekanismeista. CTC-kulttuurien perustaminen ja niiden herkkyyden arviointi eri hoitoaineille on kuitenkin edelleen merkittävä haaste. Tutkijat ovat raportoineet suuremmasta menestyksestä tässä suhteessa peptidinanoemulsioiden avulla.

CTC-tutkimuksen rinnalla käynnissä ovat myös kiertävän syöpä-DNA:n (ctDNA) seurantatutkimukset. Winn ja muut raportoivat, että ctDNA-analyysista saatava geneettinen profiili täydentää kasvainkudoksen profiilia IBC-potilailla. ctDNA-tasojen seuraaminen mahdollistaa hoidon tehokkuuden reaaliaikaisen arvioinnin ja hoidon vastustuskyvyn ilmaantumisen.

Koko tutkimuksen ajan potilaan elämänlaadun arviointi, erityisesti kognitiivisen toiminnan osalta, suoritetaan. Tämä tutkimuksen osa tulee sisältämään potilasasiamiehiä Europa Donnasta.

Tulehtava rintasyöpä on erillinen ja aggressiivinen rintasyövän alatyyppi, jolla on huonompi ennuste kuin ei-tulehtavilla muodoilla. Ei-tulehtavien rintasyöpien joukossa kolmoisnegatiivinen alatyyppi liittyy huonoimpiin kliinisiin tuloksiin. CTC:iden, CTC-rykelmien ja megakaryosyyttien tutkiminen voi tarjota uusia näkemyksiä rintasyövän metastasointiprosessiin. Lisäksi tiettyjen ctDNA-tasojen seuranta voi toimia arvokkaana työkaluna hoidon tehokkuuden arvioinnissa.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on tutkia CTC-määrän, CTC-rykelmien ja megakaryosyyttien ennusteellista merkitystä ennustetekijöinä patologisen täydellisen vastauksen (pCR) saavuttamiselle neoadjuvanttisen systemaattisen hoidon jälkeen korkean riskin rintasyöpäpotilailla (mukaan lukien tulehtava rintasyöpä ja kolmoisnegatiivinen rintasyöpä). Lisäksi tutkitaan CTC:iden, CTC-rykelmien, megakaryosyyttien ja ctDNA:n roolia ennustetekijöinä sairausprogression vapaan elossaolon (PFS) ja kokonaiseloonjäämisen (OS) suhteen.