Échantillonnage de la veine périphérique et de la veine porte de la PDAC

L'adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC) présente un besoin médical urgent. Environ 9 000 nouveaux cas de cancer du pancréas sont diagnostiqués chaque année au Royaume-Uni (Royaume-Uni) et dans le monde, il devrait devenir la deuxième cause de décès lié au cancer d'ici 2030. Actuellement, la voie de diagnostic commence par le protocole pancréatique de tomodensitométrie (TDM) qui démontre une sensibilité de 90 % et une spécificité de 99 % dans le diagnostic du cancer du pancréas. L'imagerie par résonance magnétique (IRM) et la tomographie par émission de positrons (TEP) peuvent aider avec des masses ambiguës. Malgré la sensibilité et la spécificité élevées des modalités d'imagerie, le diagnostic définitif n'est systématiquement obtenu que par aspiration à l'aiguille fine guidée par échographie endoscopique (EUS). Au cours de cette procédure, quatre "passes" (biopsies) en moyenne sont nécessaires pour obtenir suffisamment de tissu pour le diagnostic.

Les patients présentent généralement une maladie localement avancée ou métastatique et se voient proposer une chimiothérapie standard, qui n'a qu'un impact limité sur la survie globale. Par conséquent, la survie globale (SG) à 5 ans n'est que de 2 % sans amélioration significative au cours des 40 dernières années. Environ 20 % seulement des patients sont éligibles à une résection chirurgicale suivie d'une chimiothérapie adjuvante. Cependant, 66 % de ces patients connaîtront une récidive locale ou à distance, conduisant à une survie globale médiane de l'ordre de 28 mois. Une meilleure stratification des patients pour les traitements existants peut ainsi éviter un surtraitement inutile et les effets secondaires associés pour améliorer la qualité de vie ; à l'inverse, il peut également permettre de sélectionner un traitement plus approprié.

Une raison importante du manque de progrès dans la lutte contre la maladie métastatique est la mauvaise compréhension de la biologie et de la physiopathologie des métastases. L'étude de la biologie des métastases PDAC est entravée par le fait qu'il est difficile d'obtenir des tissus à partir des sites primaires et métastatiques. De plus, les biopsies en série suivant la progression au cours du traitement ne sont en grande partie pas réalisables, ce qui entrave davantage la compréhension des mécanismes de développement de la résistance au traitement. Le seul biomarqueur à diffusion hématogène facilement accessible actuellement utilisé en clinique est l'antigène glucidique marqueur sérique (CA) 19-9. Cependant, son utilisation clinique est limitée d'une part par le fait que 5 à 10% de la population sont de groupe sanguin Lewis négatif et n'expriment pas le CA19-9. De plus, il est élevé dans les maladies pancréatiques et extra-pancréatiques non malignes. Enfin, CA19-9 ne peut pas fournir d'informations sur le paysage génétique à l'origine des métastases PDAC.

La propagation métastatique est principalement hématogène, les cellules tumorales pénétrant dans la circulation pour métastaser principalement dans le foie et les poumons. Il a été démontré que ces cellules tumorales se déplacent soit sous forme de cellules tumorales circulantes uniques (CTC), soit sous forme de groupes de cellules appelées microembolies tumorales circulantes (CTM). Des CTM hétérogènes composés de cellules exprimant des marqueurs épithéliaux ou mésenchymateux ont été isolés chez des patients atteints d'un cancer du pancréas à l'aide d'une méthode basée sur la filtration, la plateforme Isolation by Size of Epithelial Tumor cells (ISET), dans une étude réalisée au Christie NHS Foundation Trust. En tant que tels, l'isolement et la caractérisation des CTC et des CTM fourniront de nouvelles informations sur les dépendances biologiques sous-jacentes des cellules tumorales métastasées et pourraient ainsi offrir des opportunités de développer des tests diagnostiques et pronostiques meilleurs et plus précis ainsi que des opportunités pour traiter la maladie métastatique.

La détection et l'isolement des CTC et des CTM sont limités par le fait qu'ils représentent des événements très rares par rapport aux autres éléments cellulaires de la circulation. À cette fin, des méthodes exploitant des caractéristiques qui différencient les CTC des cellules sanguines ont été développées pour surmonter cet obstacle. Ces flux de travail CTC commencent généralement par enrichir les CTC à partir d'un échantillon de sang en utilisant soit des marqueurs de surface présents exclusivement sur les CTC, soit leurs propriétés physiques uniques telles que la taille, l'inertie, la charge diélectrique et la densité. Après enrichissement, les CTC sont isolés et peuvent être simplement dénombrés ou ils sont utilisés pour des analyses en aval plus avancées, notamment des analyses génomiques, transcriptomiques et protéomiques, ainsi que des applications in vivo dans des modèles de culture cellulaire et de souris, dans le but de mieux comprendre leur fonction en tant que graines métastatiques et développement de biomarqueurs.

Dans le cadre clinique, les CTC peuvent être utilisés pour faciliter la prise de décision. En effet, le dénombrement des CTC détectés par la plateforme CellSearch a été approuvé par la FDA pour le pronostic et le suivi des cancers métastatiques du sein, colorectal et de la prostate. Cependant, l'isolement et le dénombrement des CTC dans le cancer du pancréas ont donné des résultats incohérents entre les études quant à savoir si les CTC peuvent être utilisés comme biomarqueurs pronostiques. Ces études ont analysé les CTC isolés du sang périphérique. Cependant, comme le drainage veineux principal du pancréas se fait par la veine porte vers le foie, on peut supposer que les CTC pourraient être filtrés et éliminés lorsqu'ils traversent les capillaires hépatiques. Par conséquent, afin de définir le rôle biologique et pronostique des CTC dans l'adénocarcinome pancréatique, il est essentiel d'initier des études avec du sang isolé de la veine porte pour contourner les effets de confusion. En effet, la détection de CTC dans le sang de la veine porte (PV) acquise lors de l'opération a été récemment rapportée par Bissolati et al.. En obtenant des échantillons de veine périphérique en même temps, cette étude a confirmé que le nombre de CTC était plus élevé dans le portail que dans les échantillons périphériques et a également démontré une corrélation significative entre la positivité du CTC dans les échantillons de veine porte et la fréquence des métastases hépatiques. Cependant, il n'a pas montré de corrélation significative avec la SG ou la survie sans maladie (DFS). L'échantillonnage PV a été effectué en toute sécurité ; en décembre 2015 Catenacci et al. ont rapporté la collecte de sang PV de 18 patients atteints de cancers pancréato-biliaires par EUS-FNA sans complications au cours de la procédure. La ponction PV a également été signalée précédemment pour la transplantation de cellules d'îlots chez des patients atteints de diabète sucré de type 1. Cette procédure a une faible morbidité et également, des complications potentielles, telles que la thrombose de la veine porte, l'hémorragie hépatique périhépatique ou intraparenchymateuse et l'hémothorax sont signalées à un faible taux.

Au cours de l'EUS-FNA, un échoendoscope curviligne est avancé vers l'estomac distal ou le bulbe duodénal pour fournir une fenêtre d'accès à une branche du PV. Après avoir vérifié le flux veineux par signal Doppler, une aiguille EUS-FNA de calibre 19 est avancée par voie transhépatique dans la branche de la veine porte. Avec l'aiguille dans la veine porte, le stylet est retiré et une aspiration à pression négative est appliquée pour aspirer le sang. Une approche transhépatique pour l'accès à la branche de la veine porte est une exigence absolue de cette technique afin de minimiser le risque de saignement. Le site de ponction est surveillé sous EUS pour les complications. Comme le tissu tumoral sera prélevé en même temps, un risque potentiel est l'introduction de cellules cancéreuses dans la circulation lorsque l'aiguille est retirée de la tumeur. Ce risque est cependant contourné car le trajet de l'aiguille dans la veine porte éviterait la masse primaire.

La principale raison de l'échec des médicaments dans la PDAC est l'incapacité à identifier des biomarqueurs prédictifs de la réponse au traitement qui permettraient d'enrichir les sous-groupes de patients les plus susceptibles de bénéficier d'une thérapie individuelle. Cela contraste avec d'autres types de cancer majeurs, dans lesquels les progrès dans le développement de nouvelles thérapies anticancéreuses et l'amélioration des résultats de survie qui en résulte sont principalement dus à l'utilisation de biomarqueurs prédictifs pour sélectionner les patients qui tireront un bénéfice différentiel d'un agent thérapeutique particulier. Le trastuzumab dans les cancers du sein surexprimant HER-2, le cétuximab pour le cancer colorectal de type sauvage KRAS, et le géfitinib et l'erlotinib pour le cancer du poumon non à petites cellules mutant du récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR) illustrent le mieux ce paradigme thérapeutique. En fournissant un plus grand nombre de CTC et de CTM, l'analyse de l'échantillon de PV permettra des études de leur biologie ainsi que le développement de lignées cellulaires et de modèles CDX pour permettre l'identification de nouveaux biomarqueurs et cibles pour de nouveaux traitements.

Compte tenu des lacunes actuelles dans les connaissances sur la biologie tumorale de la PDAC et du manque de progrès thérapeutiques, il existe un besoin clinique urgent de développer une stratégie de recherche qui permettra la découverte et la validation de nouveaux biomarqueurs dans ce groupe de patients, et d'informer sur les biomarqueurs- essais cliniques dirigés pour finalement améliorer la survie. Pour lancer une telle stratégie de recherche, il est nécessaire de procéder à une collecte et à une analyse systématiques et prospectives d'échantillons sanguins provenant de la circulation veineuse périphérique et porte afin d'identifier des marqueurs tumoraux de substitution à diffusion hématogène qui permettront aux médecins d'obtenir des informations pertinentes pour prendre des décisions thérapeutiques personnalisées, de manière peu invasive.