Influenza dell'EMT sulle CTC e sulla progressione della malattia nel cancro alla prostata

La presenza di cellule tumorali circolanti (CTC) nel sangue dei pazienti affetti da cancro alla prostata ha dimostrato di essere un importante indicatore di malattia metastatica e prognosi infausta. Inoltre, è stato dimostrato che i cambiamenti nel numero di CTC durante il trattamento riflettono la risposta alla terapia. Sebbene queste cellule siano molto rare (~ 1 CTC per 105-107 leucociti), i recenti progressi tecnologici hanno ora facilitato l'enumerazione sensibile e la caratterizzazione delle CTC. Le tecniche per arricchire e analizzare le CTC includono la separazione basata su dimensioni e/o densità e tecniche basate su anticorpi con/senza l'ausilio di microfluidica, mentre le tecniche di rilevamento si basano quasi esclusivamente su proteine ​​(immunofluorescenza/citometria a flusso) o su acido nucleico ( RT-PCR/qRT-PCR). Tuttavia, CellSearch® (Menarini-Silicon Biosystems) è l'unica piattaforma CTC approvata da FDA e Health Canada attualmente disponibile, ed è quindi considerata l'attuale "gold standard" per l'analisi CTC clinica.

CellSearch® utilizza un approccio marcatore epiteliale per l'arricchimento immunomagnetico, l'isolamento e l'immunofluorescenza quantitativa delle CTC. Utilizzando questo test, è stato dimostrato che le CTC sono facilmente rilevabili in circa il 65% dei pazienti con carcinoma prostatico resistente alla castrazione (CRPC) e che la presenza di ≥5 CTC in 7,5 ml di sangue è indicativa di una malattia metastatica progressiva e di una ridotta sopravvivenza globale . In particolare, le CTC non sono rilevabili in circa il 35% dei pazienti con CRPC metastatico. Ciò suggerisce che le CTC non sono veramente presenti in > 1/3 dei pazienti con malattia metastatica avanzata; e/o che i CTC sono presenti ma non rilevabili poiché non soddisfano la definizione standard di CTC di CellSearch® (EpCAM+/Cytokeratin 8/18/19 [CK]+/DAPI+/CD45-). Data la crescente evidenza che le cellule tumorali della prostata possono perdere le caratteristiche epiteliali man mano che si evolvono verso un fenotipo più metastatico, i ricercatori ritengono che quest'ultimo scenario sia il più probabile.

La transizione epiteliale-mesenchimale (EMT) è un processo critico durante lo sviluppo embrionale e le metastasi del cancro. L'attivazione dell'EMT porta a profondi cambiamenti fenotipici con conseguente perdita di polarità cellulare, perdita di adesione cellula-cellula, resistenza all'apoptosi e acquisizione di proprietà migratorie/invasive. È stato anche proposto che le cellule tumorali (tramite la transizione mesenchimale-epiteliale [MET]) possano tornare a un fenotipo epiteliale per facilitare la crescita metastatica nei siti secondari, suggerendo un ruolo per la plasticità fenotipica durante la progressione metastatica. A livello molecolare, l'EMT è mediato dalla ridotta espressione delle proteine ​​epiteliali (E-caderina, CK, EpCAM); così come i corrispondenti aumenti dei fattori mesenchimali (N-caderina, Vimentina, Twist, Zeb), con MET mediato dai cambiamenti opposti.

Clinicamente, la classificazione di Gleason può essere vista senza dubbio come prova morfologica di EMT, poiché l'aumento del punteggio di Gleason è associato alla progressiva perdita dell'architettura epiteliale, alla perdita della membrana basale definita/polarità cellulare e all'aumentata invasione. A sostegno di ciò, gli studi hanno dimostrato che la ridotta espressione di E-Cadherin o l'aumentata espressione di marcatori mesenchimali (Vimentin, N-Cadherin, SNAIL) nei tumori prostatici primari è associata a punteggio di Gleason avanzato, metastasi e/o prognosi infausta. Sebbene il ruolo della segnalazione del recettore degli androgeni (AR) nell'EMT sia poco compreso, gli studi hanno anche dimostrato che l'EMT può essere facilitato dalla privazione degli androgeni, dalla resistenza alla castrazione e/o dall'interruzione della segnalazione degli androgeni.

È importante sottolineare che diversi studi clinici hanno dimostrato che le CTC con un fenotipo puramente mesenchimale non sono rilevabili da CellSearch®, ma che la presenza dell'espressione del marcatore mesenchimale sulle CTC con un fenotipo ibrido epiteliale-mesenchimale è indicativa di prognosi infausta. Inoltre, i precedenti dati preclinici del laboratorio Allan hanno dimostrato che nei modelli animali, i tumori alla prostata con fenotipo mesenchimale rilasciano un numero maggiore di CTC più rapidamente e con una maggiore capacità metastatica rispetto a quelli con fenotipo epiteliale. In particolare, il test basato su CellSearch® utilizzato clinicamente ha catturato la maggior parte delle CTC eliminate durante la fase iniziale della malattia in vivo e solo dopo l'instaurazione delle metastasi era presente un numero significativo di CTC non rilevabili. Ciò suggerisce che gli attuali test clinici potrebbero limitare la capacità di sfruttare appieno il potenziale delle CTC e che è necessaria una maggiore comprensione della biologia delle CTC per guidare lo sviluppo futuro della tecnologia e la traduzione alla clinica.