Campionamento della vena periferica e portale PDAC

L'adenocarcinoma duttale pancreatico (PDAC) presenta un bisogno medico urgente. Ogni anno nel Regno Unito (Regno Unito) vengono diagnosticati circa 9000 nuovi casi di cancro al pancreas e si prevede che in tutto il mondo diventerà la seconda causa più comune di morte per cancro entro il 2030. Attualmente il percorso diagnostico inizia con la tomografia computerizzata (TC) del protocollo pancreatico che dimostra una sensibilità del 90% e una specificità del 99% nella diagnosi del cancro del pancreas. La risonanza magnetica (MRI) e la tomografia a emissione di positroni (PET) possono aiutare con masse ambigue. Nonostante l'elevata sensibilità e specificità delle modalità di imaging, la diagnosi definitiva viene solitamente ottenuta solo mediante agoaspirato endoscopico (EUS) guidato da ago sottile (FNA). Durante questa procedura sono necessari in media quattro "passaggio" (biopsie) per ottenere tessuto sufficiente per la diagnosi.

I pazienti di solito presentano una malattia localmente avanzata o metastatica e viene loro offerta la chemioterapia standard, che ha solo un impatto limitato sulla sopravvivenza globale. Di conseguenza, la sopravvivenza globale (OS) a 5 anni è solo del 2% senza miglioramenti significativi negli ultimi 40 anni. Circa solo il 20% dei pazienti può essere sottoposto a resezione chirurgica seguita da chemioterapia adiuvante. Tuttavia, il 66% di questi pazienti sperimenterà una recidiva locale oa distanza, portando a una sopravvivenza globale mediana nell'ordine di 28 mesi. Una migliore stratificazione dei pazienti per i trattamenti esistenti può quindi evitare un trattamento eccessivo non necessario e gli effetti collaterali associati per migliorare la qualità della vita; al contrario, può anche consentire la selezione per un trattamento più appropriato.

Una ragione significativa per la mancanza di progressi nell'affrontare la malattia metastatica è la scarsa comprensione della biologia e della fisiopatologia delle metastasi. Lo studio della biologia delle metastasi PDAC è ostacolato dal fatto che è difficile ottenere tessuto dai siti primari e metastatici. Inoltre, le biopsie seriali che seguono la progressione durante il trattamento non sono in gran parte fattibili, ostacolando ulteriormente la comprensione dei meccanismi di sviluppo della resistenza al trattamento. L'unico biomarcatore ematico facilmente accessibile attualmente utilizzato in clinica è l'antigene carboidrato marcatore sierico (CA) 19-9. Tuttavia, il suo uso clinico è limitato in primo luogo dal fatto che il 5-10% della popolazione è negativo al gruppo sanguigno di Lewis e non esprime CA19-9. Inoltre è elevato nelle patologie pancreatiche ed extrapancreatiche non maligne. Infine, CA19-9 non può fornire informazioni sul panorama genetico che guida le metastasi PDAC.

La diffusione metastatica è principalmente ematogena per cui le cellule tumorali entrano nella circolazione per metastatizzare principalmente al fegato e al polmone. È stato dimostrato che tali cellule tumorali viaggiano come singole cellule tumorali circolanti (CTC) o come gruppi di cellule chiamate microemboli tumorali circolanti (CTM). CTM eterogenei composti da cellule che esprimono marcatori epiteliali o mesenchimali sono stati isolati da pazienti con carcinoma pancreatico utilizzando un metodo basato sulla filtrazione, l'Isolation by Size of Epithelial Tumor cells platform (ISET), in uno studio condotto presso il Christie NHS Foundation Trust. Pertanto, l'isolamento e la caratterizzazione di CTC e CTM forniranno nuove informazioni sulle dipendenze biologiche sottostanti delle cellule tumorali metastatizzanti e potrebbero quindi fornire opportunità per sviluppare test diagnostici e prognostici migliori e più accurati, nonché opportunità per trattare la malattia metastatica.

Il rilevamento e l'isolamento di CTC e CTM è limitato dal fatto che rappresentano eventi molto rari rispetto ad altri elementi cellulari in circolo. A tal fine, sono stati sviluppati metodi che sfruttano le caratteristiche che differenziano le CTC dalle cellule del sangue per superare questo ostacolo. Questi flussi di lavoro CTC di solito iniziano arricchendo CTC da un campione di sangue utilizzando marcatori di superficie presenti esclusivamente su CTC o le loro proprietà fisiche uniche come dimensioni, inerzia, carica dielettrica e densità. Dopo l'arricchimento, le CTC vengono isolate e possono essere semplicemente enumerate o utilizzate per analisi a valle più avanzate, tra cui analisi genomiche, trascrittomiche e proteomiche, nonché applicazioni in vivo in colture cellulari e modelli murini, con l'obiettivo di ottenere informazioni sulla loro funzione come semi metastatici e sviluppo di biomarcatori.

In ambito clinico, le CTC possono essere utilizzate per aiutare il processo decisionale. In effetti, l'enumerazione delle CTC rilevate dalla piattaforma CellSearch è stata approvata dalla FDA per la prognosi e il monitoraggio del carcinoma metastatico della mammella, del colon-retto e della prostata. Tuttavia, l'isolamento e l'enumerazione delle CTC nel carcinoma pancreatico ha fornito risultati incoerenti tra gli studi sul fatto che le CTC possano essere utilizzate come biomarcatori prognostici. Questi studi hanno analizzato le CTC isolate dal sangue periferico. Tuttavia, poiché il principale drenaggio venoso del pancreas avviene attraverso la vena porta verso il fegato, si può ipotizzare che le CTC possano essere filtrate e rimosse mentre passano attraverso i capillari epatici. Quindi, al fine di definire il ruolo biologico e prognostico delle CTC nell'adenocarcinoma pancreatico, è fondamentale avviare studi con sangue isolato dalla vena porta per aggirare gli effetti confondenti. In effetti, il rilevamento di CTC nel sangue della vena porta (PV) acquisito durante l'operazione è stato recentemente riportato da Bissolati et al.. Ottenendo contemporaneamente campioni di vena periferica, questo studio ha confermato che il numero di CTC era maggiore nel portale rispetto ai campioni periferici e ha anche dimostrato una correlazione significativa tra la positività di CTC nei campioni di vena porta e la frequenza nelle metastasi epatiche. Tuttavia, non è riuscito a mostrare una correlazione significativa con OS o sopravvivenza libera da malattia (DFS). Il campionamento PV è stato eseguito in modo sicuro; nel dicembre 2015 Catenacci et al. ha riportato la raccolta di sangue PV da 18 pazienti con tumori pancreatobiliari mediante EUS-FNA senza complicazioni durante la procedura. La puntura PV è stata anche precedentemente segnalata per il trapianto di cellule insulari in pazienti con diabete mellito di tipo 1. Questa procedura ha una bassa morbilità e anche potenziali complicanze, come trombosi della vena porta, emorragia epatica periepatica o intraparenchimale ed emotorace sono segnalate a bassa frequenza.

Durante l'EUS-FNA un ecoendoscopio curvilineo viene avanzato allo stomaco distale o al bulbo duodenale per fornire una finestra di accesso a un ramo del PV. Dopo aver verificato il flusso venoso mediante segnale Doppler, un ago EUS-FNA calibro 19 viene fatto avanzare transepaticamente nel ramo della vena porta. Con l'ago nella vena porta, lo stiletto viene rimosso e viene applicata l'aspirazione a pressione negativa per aspirare il sangue. Un approccio transepatico per l'accesso al ramo della vena porta è un requisito assoluto di questa tecnica al fine di ridurre al minimo il rischio di sanguinamento. Il sito di puntura viene monitorato sotto EUS per le complicanze. Poiché il tessuto tumorale verrà prelevato contemporaneamente, un rischio potenziale è l'introduzione di cellule tumorali nella circolazione quando l'ago viene estratto dal tumore. Questo rischio tuttavia è aggirato in quanto il percorso dell'ago nella vena porta eviterebbe la massa primaria.

La ragione principale del fallimento del farmaco nel PDAC è l'incapacità di identificare biomarcatori predittivi per la risposta al trattamento che consentirebbe l'arricchimento dei sottogruppi di pazienti che hanno maggiori probabilità di beneficiare di una terapia individuale. Ciò è in contrasto con altri principali tipi di cancro, in cui i progressi nello sviluppo di nuove terapie antitumorali e il conseguente miglioramento degli esiti di sopravvivenza sono principalmente dovuti all'uso di biomarcatori predittivi per selezionare i pazienti che trarranno benefici differenziali da un particolare agente terapeutico. Trastuzumab nei tumori al seno che sovraesprimono HER-2, cetuximab per il carcinoma del colon-retto di tipo selvaggio KRAS e gefitinib ed erlotinib per il carcinoma polmonare non a piccole cellule mutante del recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR) esemplificano al meglio questo paradigma terapeutico. Fornendo un numero maggiore di CTC e CTM, l'analisi del campione PV consentirà studi della loro biologia, nonché lo sviluppo di linee cellulari e modelli CDX per consentire l'identificazione di nuovi biomarcatori e bersagli per nuovi trattamenti.

Considerando le attuali lacune nella conoscenza della biologia tumorale del PDAC e la mancanza di progressi nella terapia, vi è un'urgente necessità clinica di sviluppare una strategia di ricerca che consenta la scoperta e la convalida di nuovi biomarcatori in questo gruppo di pazienti e informi sui biomarcatori- studi clinici diretti per migliorare in ultima analisi la sopravvivenza. Per avviare una tale strategia di ricerca, è necessaria una raccolta e un'analisi sistematiche e prospettiche di campioni di sangue acquisiti dalla circolazione venosa periferica e porta per identificare marcatori tumorali surrogati ematici che consentiranno ai medici di ottenere informazioni rilevanti per prendere decisioni terapeutiche personalizzate, in modo minimamente invasivo.