Influence de l'EMT sur les CTC et la progression de la maladie dans le cancer de la prostate

La présence de cellules tumorales circulantes (CTC) dans le sang des patients atteints d'un cancer de la prostate s'est avérée être un indicateur important de la maladie métastatique et d'un mauvais pronostic. De plus, il a été démontré que les changements du nombre de CTC tout au long du traitement reflètent la réponse au traitement. Bien que ces cellules soient très rares (~1 CTC pour 105-107 leucocytes), les progrès technologiques récents ont maintenant facilité le dénombrement et la caractérisation sensibles des CTC. Les techniques d'enrichissement et d'analyse des CTC comprennent la séparation basée sur la taille et/ou la densité et les techniques basées sur les anticorps avec/sans l'aide de la microfluidique, tandis que les techniques de détection reposent presque exclusivement sur les protéines (immunofluorescence/cytométrie en flux) ou sur les acides nucléiques ( RT-PCR/qRT-PCR). Cependant, CellSearch® (Menarini-Silicon Biosystems) est la seule plate-forme CTC autorisée par la FDA et Santé Canada disponible à l'heure actuelle, et est donc considérée comme la « norme de référence » actuelle pour l'analyse clinique des CTC.

CellSearch® utilise une approche de marqueur épithélial pour l'enrichissement immunomagnétique, l'isolement et l'immunofluorescence quantitative des CTC. À l'aide de ce test, il a été démontré que les CTC sont facilement détectables chez environ 65 % des patients atteints d'un cancer de la prostate résistant à la castration (CRPC) et que la présence de ≥ 5 CTC dans 7,5 ml de sang indique une maladie métastatique progressive et une survie globale réduite. . Notamment, les CTC sont indétectables chez environ 35 % des patients atteints de CPRC métastatique. Cela suggère que soit les CTC ne sont vraiment pas présents chez > 1/3 des patients atteints d'une maladie métastatique avancée ; et/ou que les CTC sont présents mais non détectables car ils ne répondent pas à la définition standard CellSearch® des CTC (EpCAM+/Cytokeratin 8/18/19 [CK]+/DAPI+/CD45-). Compte tenu de l'accumulation de preuves selon lesquelles les cellules cancéreuses de la prostate peuvent perdre des caractéristiques épithéliales à mesure qu'elles évoluent vers un phénotype plus métastatique, les chercheurs pensent que ce dernier scénario est le plus probable.

La transition épithéliale-mésenchymateuse (EMT) est un processus critique au cours du développement embryonnaire et des métastases cancéreuses. L'activation de l'EMT entraîne de profonds changements phénotypiques entraînant une perte de polarité cellulaire, une perte d'adhésion cellule-cellule, une résistance à l'apoptose et l'acquisition de propriétés migratoires/invasives. Il a également été proposé que les cellules tumorales (via la transition mésenchymateuse-épithéliale [MET]) puissent revenir à un phénotype épithélial afin de faciliter la croissance métastatique dans les sites secondaires, suggérant un rôle pour la plasticité phénotypique au cours de la progression métastatique. Au niveau moléculaire, l'EMT est médiée par une diminution de l'expression des protéines épithéliales (E-cadhérine, CK, EpCAM); ainsi que des augmentations correspondantes des facteurs mésenchymateux (N-cadhérine, vimentine, Twist, Zeb), avec MET médiée par les changements opposés.

Cliniquement, le classement de Gleason peut sans doute être considéré comme une preuve morphologique de l'EMT, car l'augmentation du score de Gleason est associée à une perte progressive de l'architecture épithéliale, à la perte de la polarité définie de la membrane basale / cellulaire et à une invasion accrue. À l'appui de cela, des études ont démontré qu'une diminution de l'expression de la E-cadhérine ou une augmentation de l'expression des marqueurs mésenchymateux (vimentine, N-cadhérine, SNAIL) dans les tumeurs primaires de la prostate est associée à un score de Gleason avancé, à des métastases et/ou à un mauvais pronostic. Bien que le rôle de la signalisation des récepteurs aux androgènes (AR) dans l'EMT soit mal compris, des études ont également démontré que l'EMT peut être facilitée par la privation d'androgènes, la résistance à la castration et/ou la perturbation de la signalisation des androgènes.

Fait important, plusieurs études cliniques ont démontré que les CTC avec un phénotype purement mésenchymateux sont indétectables par CellSearch®, mais que la présence d'expression de marqueurs mésenchymateux sur les CTC avec un phénotype hybride épithélial-mésenchymateux est révélatrice d'un mauvais pronostic. De plus, des données précliniques antérieures du laboratoire Allan ont démontré que dans des modèles animaux, les cancers de la prostate à phénotype mésenchymateux éliminent un plus grand nombre de CTC plus rapidement et avec une plus grande capacité métastatique que ceux à phénotype épithélial. Notamment, le test basé sur CellSearch® utilisé en clinique a capturé la majorité des CTC excrétées au cours de la maladie à un stade précoce in vivo, et ce n'est qu'après l'établissement des métastases qu'un nombre important de CTC indétectables étaient présents. Cela suggère que les tests cliniques actuels peuvent limiter la capacité de capitaliser sur le plein potentiel des CTC, et qu'une meilleure compréhension de la biologie des CTC est nécessaire afin de guider le développement futur de la technologie et son application à la clinique.