Studie naar de rol van circulerende tumorcelclusters bij patiënten met hoogrisico vroege borstkanker, Studie GALIA (GALIA)

Borstkanker is de meest voorkomende kwaadaardige tumor bij vrouwen en de belangrijkste oorzaak van kankersterfte bij vrouwen. Inflammatoire borstkanker (IBC) is een zeldzame maar agressieve vorm van de ziekte, goed voor ongeveer 2-5% van de nieuw gediagnosticeerde borstkankers en met een slechtere prognose dan niet-inflammatoire subtypes. Een analyse van de behandelingsresultaten voor IBC-patiënten behandeld bij het Onkološki inštitut Ljubljana (OI) toonde een verbetering in de totale overleving (OS), die steeg van 4,7 jaar voor gevallen gediagnosticeerd tussen 2001-2009 tot 10 jaar voor die gediagnosticeerd tussen 2010-2018. Deze verbetering wordt voornamelijk toegeschreven aan doelgerichte therapie voor het HER2-positieve subtype. Bij niet-inflammatoire borstkankers wordt het triple-negatieve subtype geassocieerd met de slechtste overlevingsuitkomsten.

In het afgelopen decennium hebben vloeibare biopsietechnieken aan belang gewonnen bij de diagnose en monitoring van de behandelingseffectiviteit. Deze niet-invasieve methoden maken het mogelijk om biologische markers in lichaamsvloeistoffen te volgen, waaronder circulerende tumorcellen (CTC) en circulerend tumor-DNA (ctDNA).

CTC's zijn kwaadaardige cellen die loskomen van de primaire tumor, in de bloedbaan terechtkomen en een potentiële bron van uitzaaiingen in verre organen vormen. Het circulatiesysteem is echter een zeer vijandige omgeving voor deze cellen, waarbij slechts 0,1% overleeft en succesvol extravaseert in verre weefsels. Tijdens de circulatie ondergaan CTC's fenotypische veranderingen. Aanvankelijk vertonen ze epitheliale kenmerken, ze doorlopen een overgang van epitheel-naar-mesenchymaal (EMT) en mesenchymale fenotypes voordat ze terugkeren naar een epitheliale toestand bij weefselkolonisatie, wat de metastatische zaadvorming vergemakkelijkt.

Het aantal CTC's in de bloedbaan fluctueert. Met de CellSearch®-methode zijn CTC's gedetecteerd bij 20% van de patiënten met vroeg stadium borstkanker en 80% van diegenen met uitgezaaide ziekte. De aanwezigheid van ≥1 CTC per 7,5 mL bloed is een ongunstige prognostische marker voor OS bij vroeg stadium borstkanker, terwijl ≥5 CTC's per 7,5 mL bloed correleert met een slechtere prognose bij uitgezaaide borstkanker. Bij IBC hebben studies ≥1 CTC geïdentificeerd bij 45-84% van de patiënten en ≥5 CTC's bij 20-47%.

Recente bevindingen geven aan dat, naast individuele CTC's, ook CTC-clusters in de bloedbaan circuleren. Deze clusters vertonen een 20- tot 80-voudig hoger metastatisch potentieel dan enkele CTC's. CTC-clusters kunnen homotypisch zijn (uitsluitend samengesteld uit CTC's) of heterotypisch (bevatten CTC's samen met andere bloedcellen, zoals neutrofielen of bloedplaatjes). Een onderzoeksgroep uit Milaan observeerde een hogere prevalentie van CTC-clusters bij hoog-risico vroeg stadium borstkankerpatiënten vergeleken met diegenen met uitgezaaide ziekte.

De isolatie van CTC-clusters vereist gespecialiseerde technieken. Het CellSearch®-systeem, lange tijd de enige door de U.S. Food and Drug Administration (FDA) goedgekeurde methode, detecteert voornamelijk epitheliale CTC-clusters, wat leidt tot onderrepresentatie van andere fenotypische subtypes bij borstkankerpatiënten. Meer recent zijn alternatieve isolatiemethoden ontwikkeld op basis van celgrootte en vervormbaarheid, waardoor identificatie van een groter aantal CTC-clusters mogelijk is, inclusief die met mesenchymale of hybride epitheel-mesenchymale fenotypes.

Tijdens EMT wordt de expressie van mesenchym-geassocieerde genen opgereguleerd, terwijl epitheliale genexpressie afneemt. Deze overgang gaat gepaard met reorganisatie van het cytoskelet, verlies van intercellulaire verbindingen en verstoring van apical-basale polariteit, wat uiteindelijk de cellulaire motiliteit verhoogt en een invasief fenotype bevordert. De nieuwe bevinding dat CTC-clusters vaker voorkomen bij vroeg stadium dan bij uitgezaaide borstkanker suggereert dat metastase via CTC-clusters een vroegtijdige gebeurtenis is in de ziekteprogressie.

Bij OI worden twee methoden onderzocht voor het detecteren van CTC's: magnetisch geactiveerde celscheiding (MACS), die epitheliale markers detecteert en in principe vergelijkbaar is met de CellSearch®-methode, en het Parsortix®-systeem, dat CTC's isoleert op basis van grootte en vervormbaarheid. Bevindingen geven aan dat de laatste effectiever is voor CTC-isolatie. In mei 2022 keurde de U.S. Food and Drug Administration (FDA) het Parsortix®-systeem, ontwikkeld door Angle, goed als hulpmiddel voor CTC-isolatie. In hetzelfde jaar verwierf onze instelling het Parsortix®-systeem, aanvankelijk voor onderzoeksdoeleinden, met het potentieel voor toekomstige implementatie in de routinematige klinische praktijk. Tot op heden zijn twee wetenschappelijke artikelen gepubliceerd over CTC's in internationale tijdschriften, momenteel wordt een derde afgerond - onderzoek naar de relatie tussen clinicopathologische kenmerken, CTC-aantal, de aanwezigheid van CTC-clusters en megakaryocyten, en immuun-inflammatoire markerindices in het bloed van patiënten met niet-inflammatoire borstkanker in relatie tot de totale overleving (OS). De primaire focus ligt op de rol van CTC-clusters.

Kumar Jolly et al. rapporteerden dat inflammatoire borstkanker (IBC) een prototypische kwaadaardige tumor is waarbij metastasen voornamelijk ontstaan via CTC-clusters. De rol van CTC-clusters, individuele CTC's en andere circulerende bloedcellen (inclusief inflammatoire en immuuncellen) bij borstkanker blijft echter onvolledig begrepen, met tegenstrijdige bevindingen in de literatuur. Opkomend bewijs suggereert dat hypoxische CTC-clusters een hoger metastatisch potentieel hebben, bijdragen aan eerdere metastatische aanvang en dienen als een negatieve prognostische factor vergeleken met normoxische CTC-clusters. Daarnaast benadrukken toenemende rapporten de rol van cellulaire adhesiestructuren bij metastase. Huidig onderzoek is met name gericht op desmosomen, specifiek hun subeenheden plakoglobine en desmoplakine. Hoge plakoglobine-expressie in de primaire tumor is geassocieerd met een kortere tijd tot verre metastase. Chang et al. rapporteerden een correlatie tussen hoge desmoplakine-expressie, de structurele integriteit van CTC-clusters en verlengde CTC-overleving in circulatie, waardoor het risico op metastase toeneemt. Evenzo is hoge desmoplakine-expressie geïdentificeerd als een negatieve prognostische factor bij andere kankers, waaronder baarmoederhals-, long- en hoofd-halscarcinomen.

Vooruitgang in CTC- en CTC-clusterisolatie- en karakteriseringstechnologieën maken steeds gerichter onderzoek naar de mechanismen van verre metastasevorming mogelijk. Het opzetten van CTC-kweken en het beoordelen van hun gevoeligheid voor verschillende therapeutische middelen blijft echter een aanzienlijke uitdaging. Onderzoekers hebben groter succes gerapporteerd op dit gebied met behulp van peptide-nano-emulsies.

Parallel aan CTC-onderzoek worden ook onderzoeken naar monitoring van circulerend tumor-DNA (ctDNA) uitgevoerd. Winn et al. rapporteerden dat het genetische profiel verkregen uit ctDNA-analyse complementair is aan het tumorweefselprofiel bij IBC-patiënten. Het volgen van ctDNA-niveaus maakt real-time beoordeling van de behandelingseffectiviteit en het ontstaan van therapieresistentie mogelijk.

Gedurende de studie zal evaluatie van de levenskwaliteit van patiënten, met bijzondere nadruk op cognitief functioneren, worden uitgevoerd. Dit aspect van het onderzoek zal patiëntvertegenwoordigers van Europa Donna betrekken.

Inflammatoire borstkanker is een onderscheidend en agressief subtype van borstkanker met een slechtere prognose dan niet-inflammatoire vormen. Bij niet-inflammatoire borstkankers wordt het triple-negatieve subtype geassocieerd met de slechtste klinische uitkomsten. Het onderzoeken van CTC's, CTC-clusters en megakaryocyten kan nieuwe inzichten bieden in het metastatische proces van borstkanker. Bovendien kan het monitoren van specifieke ctDNA-niveaus dienen als een waardevol hulpmiddel voor het beoordelen van de behandelingseffectiviteit.

Deze studie heeft tot doel de prognostische betekenis van CTC-aantal, CTC-clusters en megakaryocyten als voorspellende factoren voor het bereiken van een pathologisch complete respons (pCR) na neoadjuvante systemische therapie bij patiënten met hoog-risico borstkanker (inclusief inflammatoire borstkanker en triple-negatieve borstkanker) te onderzoeken. Daarnaast zal de rol van CTC's, CTC-clusters, megakaryocyten en ctDNA als voorspellende factoren voor progressievrije overleving (PFS) en totale overleving (OS) worden verkend.