PDAC Perifer og Portal Vene Sampling

Pancreatic Ductal Adenocarcinoma (PDAC) presenterer et presserende medisinsk behov. Omtrent 9000 nye tilfeller av kreft i bukspyttkjertelen diagnostiseres hvert år i Storbritannia (Storbritannia), og på verdensbasis er det anslått å bli den nest vanligste årsaken til kreftrelatert død innen 2030. For øyeblikket starter den diagnostiske veien med bukspyttkjertelprotokollen Computed Tomgraphy (CT) skanning som viser sensitivitet på 90 % og spesifisitet på 99 % ved diagnostisering av kreft i bukspyttkjertelen. Magnetic Resonance Imaging (MRI) og Positron Emission Tomography (PET) kan hjelpe med tvetydige masser. Til tross for den høye sensitiviteten og spesifisiteten til bildebehandlingsmodaliteter, oppnås den endelige diagnosen rutinemessig bare ved endoskopisk ultralyd (EUS)-guidet finnålsaspirasjon (FNA). Under denne prosedyren kreves det i gjennomsnitt fire "pass" (biopsier) for å få tilstrekkelig vev for diagnose.

Pasienter har vanligvis lokalt avansert eller metastatisk sykdom og tilbys standardbehandling med kjemoterapi, som kun har begrenset innvirkning på total overlevelse. Følgelig er 5-års total overlevelse (OS) bare 2 % uten signifikant forbedring i løpet av de siste 40 årene. Omtrent bare 20 % av pasientene er kvalifisert for kirurgisk reseksjon som følges av adjuvant kjemoterapi. Imidlertid vil 66 % av disse pasientene oppleve lokalt eller fjernt residiv, noe som fører til en median total overlevelse i området 28 måneder. Forbedret stratifisering av pasienter for eksisterende behandlinger kan dermed unngå unødvendig overbehandling og tilhørende bivirkninger for å forbedre livskvaliteten; omvendt kan det også muliggjøre valg for en mer passende behandling.

En vesentlig årsak til mangelen på fremgang i å takle metastatisk sykdom er den dårlige forståelsen av biologien og patofysiologien til metastase. Å studere biologien til PDAC-metastase er hemmet av det faktum at det er vanskelig å få tak i vev fra de primære og metastatiske stedene. Dessuten er seriebiopsier etter progresjon under behandling stort sett ikke gjennomførbare, noe som hindrer ytterligere innsikt i mekanismene for utvikling av behandlingsresistens. Den eneste lett tilgjengelige blodbårne biomarkøren som for tiden brukes i klinikken er serummarkøren karbohydratantigen (CA) 19-9. Imidlertid begrenses dens kliniske bruk for det første av det faktum at 5-10 % av befolkningen er Lewis-blodgruppenegative og ikke uttrykker CA19-9. Videre er det forhøyet i ikke-maligne bukspyttkjertel- og ekstrapankreassykdommer. Til slutt kan ikke CA19-9 gi informasjon om det genetiske landskapet som driver PDAC-metastaser.

Metastatisk spredning er primært hematogen hvor tumorceller kommer inn i sirkulasjonen for å metastasere hovedsakelig til lever og lunge. Slike tumorceller har vist seg å reise enten som enkeltsirkulerende tumorceller (CTCs) eller som grupper av celler kalt Circulating Tumor Microemboli (CTM). Heterogen CTM sammensatt av celler som uttrykker enten epiteliale eller mesenkymale markører ble isolert fra pasienter med kreft i bukspyttkjertelen ved bruk av en filtreringsbasert metode, Isolation by Size of Epithelial Tumor cells platform (ISET), i en studie utført ved Christie NHS Foundation Trust. Som sådan vil isolasjon og karakterisering av CTC og CTM gi ny innsikt i de underliggende biologiske avhengighetene til metastaserende tumorceller og kan dermed gi muligheter for å utvikle bedre og mer nøyaktige diagnostiske og prognostiske analyser samt muligheter for å behandle metastaserende sykdom.

Påvisning og isolering av CTC og CTM er begrenset av det faktum at de representerer svært sjeldne hendelser sammenlignet med andre cellulære elementer i sirkulasjonen. For dette formål er det utviklet metoder som utnytter egenskaper som skiller CTC fra blodceller for å overvinne denne hindringen. Disse CTC-arbeidsflytene starter vanligvis med å berike CTC-er fra en blodprøve ved å bruke enten overflatemarkører som utelukkende finnes på CTC-er, eller deres unike fysiske egenskaper som størrelse, treghet, dielektrisk ladning og tetthet. Etter berikelse isoleres CTC-er og kan enkelt telles opp, eller de brukes til mer avansert nedstrømsanalyse inkludert genomisk, transkriptomisk og proteomisk analyse samt in vivo-applikasjoner i cellekultur og musemodeller, med sikte på å få innsikt i deres funksjon som metastatiske frø og utvikling av biomarkører.

I kliniske omgivelser kan CTC-er brukes til å hjelpe til med å ta beslutninger. Faktisk har oppregning av CTC-er oppdaget av CellSearch-plattformen blitt godkjent av FDA for prognose og overvåking av metastatisk bryst-, kolorektal- og prostatakreft. Imidlertid har isolering og opptelling av CTC ved kreft i bukspyttkjertelen gitt inkonsistente resultater mellom studier om hvorvidt CTC kan brukes som prognostiske biomarkører. Disse studiene analyserte CTC-er isolert fra perifert blod. Siden hovedvenøs drenering av bukspyttkjertelen er gjennom portvenen til leveren, kan det imidlertid antas at CTC-er kan filtreres og fjernes når de passerer gjennom leverkapillærene. Derfor, for å definere den biologiske og prognostiske rollen til CTC i bukspyttkjerteladenokarsinom, er det avgjørende å starte studier med blod isolert fra portvenen for å omgå forstyrrende effekter. Faktisk, påvisning av CTC i portvene (PV) blod ervervet ved operasjon ble nylig rapportert av Bissolati et al.. Ved å innhente perifere veneprøver samtidig, bekreftet denne studien at CTC-tallet var høyere i portal sammenlignet med perifere prøver og viste også signifikant korrelasjon mellom CTC-positivitet i portalveneprøver og frekvens på levermetastaser. Imidlertid klarte det ikke å vise signifikant korrelasjon med OS eller Disease Free Survival (DFS). PV-prøvetaking er utført på en sikker måte; i desember 2015 Catenacci et al. rapporterte innsamling av PV-blod fra 18 pasienter med kreft i bukspyttkjertelen ved EUS-FNA uten komplikasjoner under prosedyren. PV-punktur er også tidligere rapportert for øycelletransplantasjon hos pasienter med type 1 diabetes mellitus. Denne prosedyren har lav sykelighet, og potensielle komplikasjoner som portvenetrombose, perihepatisk eller intraparenkymal leverblødning og hemothorax er rapportert i lav grad.

Under EUS-FNA føres et krumlinjet ekkoendoskop til den distale magen eller tolvfingertarmen for å gi et vindu med tilgang til en gren av PV. Etter å ha verifisert venøs flyt ved hjelp av Doppler-signal, føres en 19-gauge EUS-FNA nål transhepatisk inn i portvenegrenen. Med nålen i portvenen fjernes stiletten og undertrykkssug påføres for å aspirere blod. En transhepatisk tilnærming for tilgang til portvenegren er et absolutt krav for denne teknikken for å minimere risikoen for blødning. Stikkstedet overvåkes under EUS for komplikasjoner. Siden tumorvev vil bli oppnådd samtidig, er en potensiell risiko introduksjon av kreftceller i sirkulasjonen når nålen trekkes ut av svulsten. Denne risikoen omgås imidlertid ettersom nålens rute inn i portvenen ville unngå primærmassen.

Den primære årsaken til medikamentsvikt i PDAC er unnlatelsen av å identifisere prediktive biomarkører for behandlingsrespons som ville tillate berikelse av pasientundergrupper som mest sannsynlig vil dra nytte av en individuell terapi. Dette er i motsetning til andre store krefttyper, der fremskritt i utviklingen av nye kreftterapier og resulterende forbedring i overlevelsesresultater hovedsakelig skyldes bruken av prediktive biomarkører for å velge pasienter som vil ha forskjellig fordel av et bestemt terapeutisk middel. Trastuzumab i brystkreft som overuttrykker HER-2, cetuximab for KRAS villtype kolorektal kreft, og gefitinib og erlotinib for Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) mutant ikke-småcellet lungekreft eksemplifiserer best dette terapeutiske paradigmet. Ved å tilby et større antall CTC-er og CTM, vil analyse av PV-prøver muliggjøre studier av deres biologi samt utvikling av cellelinjer og CDX-modeller for å tillate identifikasjon av nye biomarkører og mål for nye behandlinger.

Tatt i betraktning gjeldende hull i kunnskap om tumorbiologi til PDAC og mangelen på fremskritt innen terapeutikk, er det et presserende klinisk behov for å utvikle en forskningsstrategi som vil tillate oppdagelse og validering av nye biomarkører i denne gruppen pasienter, og informere om biomarkører. rettet kliniske studier for til slutt å forbedre overlevelsen. For å sette i gang en slik forskningsstrategi er det behov for systematisk, prospektiv innsamling og analyse av blodprøver hentet fra perifer og portvenesirkulasjon for å identifisere blodbårne surrogattumormarkører som vil gjøre det mulig for leger å få relevant informasjon for å ta personlige terapeutiske beslutninger, på en minimalt invasiv måte.