Wpływ EMT na CTC i progresję choroby w raku prostaty

Wykazano, że obecność krążących komórek nowotworowych (CTC) we krwi pacjentów z rakiem prostaty jest ważnym wskaźnikiem choroby przerzutowej i złego rokowania. Ponadto wykazano, że zmiany liczby CTC w trakcie leczenia odzwierciedlają odpowiedź na leczenie. Chociaż te komórki są bardzo rzadkie (~ 1 CTC na 105-107 leukocytów), ostatnie postępy technologiczne ułatwiły teraz czułe zliczanie i charakteryzację CTC. Techniki wzbogacania i analizy CTC obejmują separację opartą na wielkości i/lub gęstości oraz techniki oparte na przeciwciałach z pomocą lub bez pomocy mikroprzepływów, podczas gdy techniki wykrywania opierają się prawie wyłącznie na białkach (immunofluorescencja/cytometria przepływowa) lub kwasach nukleinowych ( RT-PCR/qRT-PCR). Jednak CellSearch® (Menarini-Silicon Biosystems) jest obecnie jedyną dostępną platformą CTC zatwierdzoną przez FDA i Health Canada i dlatego jest uważana za obecny „złoty standard” klinicznej analizy CTC.

CellSearch® wykorzystuje podejście oparte na markerach nabłonkowych do wzbogacania immunomagnetycznego, izolacji i ilościowej immunofluorescencji CTC. Za pomocą tego testu wykazano, że CTC są łatwo wykrywalne u około 65% pacjentów z rakiem gruczołu krokowego opornego na kastrację (CRPC), a obecność ≥5 CTC w 7,5 ml krwi wskazuje na postępującą chorobę z przerzutami i skrócenie całkowitego czasu przeżycia . Warto zauważyć, że CTC są niewykrywalne u ~ 35% pacjentów z CRPC z przerzutami. Sugeruje to, że CTC naprawdę nie występują u >1/3 pacjentów z zaawansowaną chorobą przerzutową; i/lub że CTC są obecne, ale niewykrywalne, ponieważ nie spełniają standardowej definicji CTC CellSearch® (EpCAM+/Cytokeratin 8/18/19 [CK]+/DAPI+/CD45-). Biorąc pod uwagę gromadzące się dowody na to, że komórki raka prostaty mogą tracić cechy nabłonkowe, gdy ewoluują w kierunku bardziej przerzutowego fenotypu, badacze uważają, że ten drugi scenariusz jest najbardziej prawdopodobny.

Przejście nabłonkowo-mezenchymalne (EMT) jest krytycznym procesem podczas rozwoju embrionalnego i przerzutów raka. Aktywacja EMT prowadzi do głębokich zmian fenotypowych skutkujących utratą polaryzacji komórki, utratą adhezji komórka-komórka, odpornością na apoptozę i nabyciem właściwości migracyjnych/inwazyjnych. Zaproponowano również, że komórki nowotworowe (poprzez przejście mezenchymalne do nabłonka [MET]) mogą powrócić do fenotypu nabłonkowego w celu ułatwienia wzrostu przerzutów w miejscach wtórnych, co sugeruje rolę plastyczności fenotypowej podczas progresji przerzutów. Na poziomie molekularnym w EMT pośredniczy zmniejszona ekspresja białek nabłonkowych (E-kadheryna, CK, EpCAM); jak również odpowiednie wzrosty czynników mezenchymalnych (N-kadheryna, wimentyna, Twist, Zeb), przy czym MET pośredniczy w przeciwnych zmianach.

Klinicznie stopień Gleasona można prawdopodobnie postrzegać jako morfologiczny dowód EMT, ponieważ zwiększenie wyniku Gleasona wiąże się z postępującą utratą architektury nabłonka, utratą określonej polaryzacji błony podstawnej / komórek i zwiększoną inwazją. Na poparcie tego badania wykazały, że zmniejszona ekspresja E-kadheryny lub zwiększona ekspresja markerów mezenchymalnych (wimentyna, N-kadheryna, SNAIL) w pierwotnych guzach prostaty jest związana z zaawansowanym wynikiem Gleasona, przerzutami i/lub złym rokowaniem. Chociaż rola sygnalizacji receptora androgenowego (AR) w EMT jest słabo poznana, badania wykazały również, że EMT może być ułatwione przez pozbawienie androgenów, oporność na kastrację i / lub zakłócenie sygnalizacji androgenowej.

Co ważne, kilka badań klinicznych wykazało, że CTC z fenotypem czysto mezenchymalnym są niewykrywalne przez CellSearch®, ale obecność ekspresji markera mezenchymalnego na CTC z hybrydowym fenotypem nabłonkowo-mezenchymalnym wskazuje na złe rokowanie. Ponadto wcześniejsze dane przedkliniczne z laboratorium Allana wykazały, że w modelach zwierzęcych raki prostaty z fenotypem mezenchymalnym zrzucają większą liczbę CTC szybciej i z większą zdolnością do przerzutów niż te z fenotypem nabłonkowym. Warto zauważyć, że stosowany klinicznie test oparty na technologii CellSearch® wychwycił większość CTC wydalanych podczas wczesnej fazy choroby in vivo i dopiero po ustaleniu się przerzutów występowała znacząca liczba niewykrywalnych CTC. Sugeruje to, że obecne testy kliniczne mogą ograniczać możliwość wykorzystania pełnego potencjału CTC i że konieczne jest lepsze zrozumienie biologii CTC, aby pokierować przyszłym rozwojem technologii i translacją do kliniki.