Az EMT hatása a CTC-kre és a betegség progressziójára a prosztatarákban

A keringő daganatsejtek (CTC) jelenléte a prosztatarákos betegek vérében a metasztatikus betegség és a rossz prognózis fontos mutatója. Ezenkívül kimutatták, hogy a CTC-szám változásai a kezelés során tükrözik a terápiás választ. Bár ezek a sejtek nagyon ritkák (~1 CTC 105-107 leukocitára), a legújabb technológiai fejlődés mára lehetővé tette a CTC-k érzékeny felsorolását és jellemzését. A CTC-k dúsításának és elemzésének technikái közé tartoznak a méret- és/vagy sűrűségalapú elválasztási és antitest-alapú technikák mikrofluidikával vagy anélkül, míg a detektálási technikák szinte kizárólag fehérje- (immunfluoreszcencia/áramlási citometria) vagy nukleinsav-alapú ( RT-PCR/qRT-PCR) vizsgálatok. A CellSearch® (Menarini-Silicon Biosystems) azonban jelenleg az egyetlen FDA és Health Canada által jóváhagyott CTC platform, amely jelenleg a klinikai CTC-elemzés "arany standardjának" tekinthető.

A CellSearch® epitél alapú marker megközelítést alkalmaz a CTC-k immunmágneses dúsítására, izolálására és kvantitatív immunfluoreszcenciájára. Ezzel a vizsgálattal bebizonyosodott, hogy a CTC-k könnyen kimutathatók a kasztrált-rezisztens prosztatarákos (CRPC) betegek kb. 65%-ában, és hogy 7,5 ml vérben 5-nél nagyobb CTC-k jelenléte progresszív metasztatikus betegségre és csökkent általános túlélésre utal. . Nevezetesen, a CTC-k a metasztatikus CRPC-betegek ~35%-ában nem mutathatók ki. Ez arra utal, hogy a CTC-k valóban nincsenek jelen az előrehaladott metasztatikus betegségben szenvedő betegek >1/3-ában; és/vagy a CTC-k jelen vannak, de nem detektálhatók, mivel nem felelnek meg a CTC-k standard CellSearch® definíciójának (EpCAM+/Cytokeratin 8/18/19 [CK]+/DAPI+/CD45-). Tekintettel a felhalmozódó bizonyítékokra, amelyek szerint a prosztatarák sejtek elveszíthetik hámjellemzőit, amint egy metasztatikusabb fenotípus felé fejlődnek, a kutatók az utóbbi forgatókönyvet tartják a legvalószínűbbnek.

Az epithelialis-mezenchimális átmenet (EMT) kritikus folyamat az embrionális fejlődés és a rák áttétek során. Az EMT aktiválása mélyreható fenotípusos változásokhoz vezet, ami a sejtpolaritás elvesztéséhez, a sejt-sejt adhézió elvesztéséhez, az apoptózissal szembeni rezisztenciához és a migrációs/invazív tulajdonságok megszerzéséhez vezet. Azt is javasolták, hogy a daganatsejtek (a mesenchymalis-epiteliális átmeneten keresztül [MET]) visszatérhessenek epiteliális fenotípusba, hogy elősegítsék a metasztatikus növekedést a másodlagos helyeken, ami arra utal, hogy a metasztatikus progresszió során szerepet játszik a fenotípusos plaszticitás. Molekuláris szinten az EMT-t a hámfehérjék (E-cadherin, CK, EpCAM) csökkent expressziója közvetíti; valamint a mezenchimális faktorok (N-cadherin, Vimentin, Twist, Zeb) megfelelő növekedése, a MET ellentétes változásokkal közvetített.

Klinikailag a Gleason-besorolás vitathatatlanul az EMT morfológiai bizonyítékának tekinthető, mivel a Gleason-pontszám növekedése az epiteliális architektúra progresszív elvesztésével, a meghatározott alapmembrán/sejt polaritás elvesztésével és az invázió növekedésével jár. Ennek alátámasztására a vizsgálatok kimutatták, hogy az E-Cadherin csökkent expressziója vagy a mezenchimális markerek (Vimentin, N-Cadherin, SNAIL) fokozott expressziója primer prosztatatumorokban előrehaladott Gleason-pontszámmal, metasztázisokkal és/vagy rossz prognózissal jár. Bár az androgénreceptor (AR) jelátvitel szerepe az EMT-ben kevéssé ismert, a vizsgálatok azt is kimutatták, hogy az EMT-t elősegítheti az androgénmegvonás, a kasztrációval szembeni rezisztencia és/vagy az androgén jelátvitel megzavarása.

Fontos, hogy számos klinikai tanulmány kimutatta, hogy a tisztán mezenchimális fenotípusú CTC-ket a CellSearch® nem tudja kimutatni, de a hibrid epiteliális-mezenchimális fenotípusú CTC-ken a mezenchimális marker expressziója rossz prognózist jelez. Ezenkívül az Allan laboratórium korábbi preklinikai adatai azt mutatták, hogy állatmodellekben a mesenchymalis fenotípusú prosztatarák gyorsabban és nagyobb metasztatikus kapacitással bocsátott ki több CTC-t, mint az epiteliális fenotípusúak. Figyelemre méltó, hogy a klinikailag használt CellSearch®-alapú vizsgálat a korai stádiumú betegség során in vivo kiürült CTC-k többségét rögzítette, és csak a metasztázisok létrejötte után volt jelen jelentős számú nem kimutatható CTC. Ez arra utal, hogy a jelenlegi klinikai vizsgálatok korlátozhatják a CTC-kben rejlő lehetőségek teljes kihasználását, és a CTC-biológia jobb megértése szükséges ahhoz, hogy a jövőbeni technológiai fejlesztéseket és a klinikára való átültetését irányítsák.