PDAC perifere en poortaderbemonstering

Ductaal adenocarcinoom van de pancreas (PDAC) heeft een dringende medische noodzaak. Elk jaar worden in het Verenigd Koninkrijk (VK) ongeveer 9000 nieuwe gevallen van alvleesklierkanker gediagnosticeerd en naar verwachting zal het tegen 2030 wereldwijd de op een na meest voorkomende doodsoorzaak zijn. Momenteel begint het diagnostisch pad met alvleesklierprotocol Computed Tomography (CT)-scan die een sensitiviteit van 90% en een specificiteit van 99% aantoont bij de diagnose van alvleesklierkanker. Magnetic Resonance Imaging (MRI) en Positron Emission Tomography (PET) kunnen helpen bij ambigue massa's. Ondanks de hoge gevoeligheid en specificiteit van beeldvormingsmodaliteiten, wordt de definitieve diagnose routinematig alleen verkregen door middel van endoscopische echografie (EUS)-geleide fijne-naald-aspiratie (FNA). Tijdens deze procedure zijn gemiddeld vier "passages" (biopten) nodig om voldoende weefsel te verkrijgen voor de diagnose.

Patiënten presenteren zich meestal met lokaal gevorderde of gemetastaseerde ziekte en krijgen standaard chemotherapie aangeboden, die slechts een beperkte invloed heeft op de algehele overleving. Bijgevolg is de 5-jaars totale overleving (OS) slechts 2% zonder significante verbetering in de afgelopen 40 jaar. Ongeveer 20% van de patiënten komt in aanmerking voor chirurgische resectie, gevolgd door adjuvante chemotherapie. 66% van deze patiënten zal echter een lokaal of op afstand terugkerend recidief ervaren, wat leidt tot een mediane totale overleving van 28 maanden. Verbeterde stratificatie van patiënten voor bestaande behandelingen kan dus onnodige overbehandeling en bijbehorende bijwerkingen voorkomen om de kwaliteit van leven te verbeteren; omgekeerd kan het ook selectie voor een meer geschikte behandeling mogelijk maken.

Een belangrijke reden voor het gebrek aan vooruitgang bij het aanpakken van gemetastaseerde ziekten is het gebrekkige begrip van de biologie en pathofysiologie van metastasen. Het bestuderen van de biologie van PDAC-metastase wordt belemmerd door het feit dat het moeilijk is om weefsel te verkrijgen van de primaire en metastatische sites. Bovendien zijn seriële biopsieën na progressie tijdens de behandeling grotendeels niet haalbaar, wat het inzicht in de mechanismen van ontwikkeling van behandelingsresistentie verder belemmert. De enige gemakkelijk toegankelijke door bloed overgedragen biomarker die momenteel in de kliniek wordt gebruikt, is de serummarker koolhydraatantigeen (CA) 19-9. Het klinische gebruik ervan wordt echter in de eerste plaats beperkt door het feit dat 5-10% van de bevolking Lewis-bloedgroepnegatief is en CA19-9 niet tot expressie brengt. Bovendien is het verhoogd bij niet-kwaadaardige pancreas- en extrapancreasziekten. Ten slotte kan CA19-9 geen informatie geven over het genetische landschap dat PDAC-metastase veroorzaakt.

Gemetastaseerde verspreiding is voornamelijk hematogeen, waarbij tumorcellen de bloedsomloop binnendringen om voornamelijk metastaseren naar de lever en longen. Van dergelijke tumorcellen is aangetoond dat ze zich verplaatsen als enkele circulerende tumorcellen (CTC's) of als groepen cellen die Circulating Tumor Microemboli (CTM) worden genoemd. Heterogene CTM bestaande uit cellen die epitheel- of mesenchymale markers tot expressie brengen, werden geïsoleerd uit patiënten met pancreaskanker met behulp van een op filtratie gebaseerde methode, het Isolation by Size of Epithelial Tumor cells-platform (ISET), in een onderzoek uitgevoerd bij de Christie NHS Foundation Trust. Als zodanig zal isolatie en karakterisering van CTC's en CTM nieuw inzicht verschaffen in de onderliggende biologische afhankelijkheden van metastaserende tumorcellen en zo kansen bieden om betere en nauwkeurigere diagnostische en prognostische assays te ontwikkelen, evenals mogelijkheden om metastatische ziekte te behandelen.

Detectie en isolatie van CTC's en CTM wordt beperkt door het feit dat ze zeer zeldzame gebeurtenissen vertegenwoordigen in vergelijking met andere cellulaire elementen in de bloedsomloop. Daartoe zijn methoden ontwikkeld die gebruik maken van kenmerken die CTC's onderscheiden van bloedcellen om dit obstakel te overwinnen. Deze CTC-workflows beginnen meestal met het verrijken van CTC's uit een bloedmonster met behulp van ofwel oppervlaktemarkeringen die uitsluitend aanwezig zijn op CTC's, ofwel hun unieke fysieke eigenschappen zoals grootte, traagheid, diëlektrische lading en dichtheid. Na verrijking worden CTC's geïsoleerd en kunnen ze eenvoudig worden opgesomd of ze worden gebruikt voor meer geavanceerde downstream-analyse, waaronder genomische, transcriptomische en proteomische analyse, evenals in vivo toepassingen in celkweek en muismodellen, met als doel inzicht te krijgen in hun functie als metastatische zaden en ontwikkeling van biomarkers.

In de klinische setting kunnen CTC's worden gebruikt om de besluitvorming te ondersteunen. Inderdaad, de opsomming van CTC's gedetecteerd door het CellSearch-platform is door de FDA goedgekeurd voor prognose en monitoring van uitgezaaide borst-, colorectale en prostaatkanker. Isolatie en opsomming van CTC's bij alvleesklierkanker heeft echter geleid tot inconsistente resultaten tussen studies over de vraag of CTC's kunnen worden gebruikt als prognostische biomarkers. Deze onderzoeken analyseerden CTC's geïsoleerd uit perifeer bloed. Aangezien de belangrijkste veneuze afvoer van de pancreas echter via de poortader naar de lever loopt, kan worden verondersteld dat CTC's kunnen worden gefilterd en verwijderd wanneer ze door de levercapillairen gaan. Om de biologische en prognostische rol van CTC's bij pancreasadenocarcinoom te definiëren, is het daarom van cruciaal belang om studies te starten met bloed geïsoleerd uit de poortader om verwarrende effecten te omzeilen. Inderdaad, detectie van CTC's in poortader (PV) bloed verkregen tijdens een operatie werd onlangs gerapporteerd door Bissolati et al.. Door tegelijkertijd perifere adermonsters te verkrijgen, bevestigde deze studie dat het CTC-nummer hoger was in portale vergeleken met perifere monsters en toonde ook een significante correlatie aan tussen CTC-positiviteit in poortadermonsters en frequentie op levermetastase. Het vertoonde echter geen significante correlatie met OS of Disease Free Survival (DFS). PV-bemonstering is veilig uitgevoerd; in december 2015 Catenacci et al. rapporteerde verzameling van PV-bloed van 18 patiënten met alvleesklier- en galkanker door EUS-FNA zonder complicaties tijdens de procedure. PV-punctie is ook eerder gemeld voor eilandceltransplantatie bij patiënten met diabetes mellitus type 1. Deze procedure heeft een lage morbiditeit en ook worden mogelijke complicaties, zoals trombose van de poortader, perihepatische of intraparenchymale leverbloeding en hemothorax, in een laag percentage gemeld.

Tijdens EUS-FNA wordt een kromlijnige echoendoscoop naar de distale maag of bulbus duodeni gebracht om een ​​toegangsvenster te bieden tot een vertakking van de PV. Na verificatie van de veneuze stroom door middel van een Doppler-signaal, wordt een 19-gauge EUS-FNA-naald transhepatisch in de poortadertak gebracht. Met de naald in de poortader wordt het stilet verwijderd en wordt onderdruk aangezogen om bloed op te zuigen. Een transhepatische benadering voor toegang tot de poortadervertakking is een absolute vereiste van deze techniek om het risico op bloedingen te minimaliseren. De prikplaats wordt onder EUS gecontroleerd op complicaties. Aangezien tegelijkertijd tumorweefsel wordt verkregen, is een potentieel risico het binnendringen van kankercellen in de bloedsomloop wanneer de naald uit de tumor wordt teruggetrokken. Dit risico wordt echter omzeild omdat de route van de naald in de poortader de primaire massa zou vermijden.

De belangrijkste reden voor het falen van geneesmiddelen bij PDAC is het onvermogen om voorspellende biomarkers voor behandelingsrespons te identificeren, waardoor subgroepen van patiënten kunnen worden verrijkt die het meest waarschijnlijk zullen profiteren van een individuele therapie. Dit in tegenstelling tot andere belangrijke soorten kanker, waarbij de vooruitgang in de ontwikkeling van nieuwe kankertherapieën en de daaruit voortvloeiende verbetering van de overlevingsresultaten voornamelijk te danken is aan het gebruik van voorspellende biomarkers om patiënten te selecteren die verschillend voordeel zullen halen uit een bepaald therapeutisch middel. Trastuzumab bij borstkankers die HER-2 tot overexpressie brengen, cetuximab voor KRAS wildtype colorectale kanker, en gefitinib en erlotinib voor epidermale groeifactorreceptor (EGFR) mutante niet-kleincellige longkanker zijn de beste voorbeelden van dit therapeutische paradigma. Door grotere aantallen CTC's en CTM's te bieden, zal de analyse van PV-monsters studies van hun biologie mogelijk maken, evenals de ontwikkeling van cellijnen en CDX-modellen om identificatie van nieuwe biomarkers en doelen voor nieuwe behandelingen mogelijk te maken.

Gezien de huidige lacunes in de kennis van de tumorbiologie van PDAC en het gebrek aan vooruitgang in de therapieën, is er een dringende klinische noodzaak om een ​​onderzoeksstrategie te ontwikkelen die de ontdekking en validatie van nieuwe biomarkers in deze groep patiënten mogelijk maakt, en informatie over biomarkers verschaft. gerichte klinische proeven om uiteindelijk de overleving te verbeteren. Om een ​​dergelijke onderzoeksstrategie op gang te brengen, is er behoefte aan systematische, prospectieve verzameling en analyse van bloedmonsters die zijn verkregen uit de perifere en poortadercirculatie om door bloed overgedragen surrogaattumormarkers te identificeren die artsen in staat zullen stellen relevante informatie te verkrijgen voor het nemen van gepersonaliseerde therapeutische beslissingen, op een minimaal invasieve manier.