Pobieranie próbek żyły obwodowej i wrotnej PDAC

Gruczolakorak przewodowy trzustki (PDAC) stanowi pilną potrzebę medyczną. Każdego roku w Wielkiej Brytanii diagnozuje się około 9000 nowych przypadków raka trzustki i przewiduje się, że do 2030 r. na całym świecie stanie się on drugą najczęstszą przyczyną zgonów związanych z rakiem. Obecnie ścieżkę diagnostyczną rozpoczyna protokół tomografii komputerowej (CT) trzustki, która wykazuje 90% czułość i 99% swoistość w diagnostyce raka trzustki. Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) i pozytonowa tomografia emisyjna (PET) mogą pomóc w przypadku niejednoznacznych mas. Pomimo wysokiej czułości i swoistości metod obrazowania, ostateczną diagnozę rutynowo uzyskuje się jedynie za pomocą endoskopowej aspiracji cienkoigłowej (EUS) pod kontrolą ultrasonografii. Podczas tej procedury wymagane są średnio cztery „przejścia” (biopsje), aby uzyskać wystarczającą ilość tkanki do postawienia diagnozy.

Pacjenci zwykle zgłaszają się z miejscowo zaawansowaną lub przerzutową chorobą i otrzymują standardową chemioterapię, która ma jedynie ograniczony wpływ na całkowite przeżycie. W konsekwencji 5-letnie przeżycie całkowite (OS) wynosi tylko 2% bez znaczącej poprawy w ciągu ostatnich 40 lat. Tylko około 20% pacjentów kwalifikuje się do resekcji chirurgicznej, po której następuje uzupełniająca chemioterapia. Jednak u 66% tych pacjentów wystąpi nawrót miejscowy lub odległy, co prowadzi do mediany przeżycia całkowitego w zakresie 28 miesięcy. Ulepszona stratyfikacja pacjentów pod kątem istniejących metod leczenia może zatem uniknąć niepotrzebnego nadmiernego leczenia i związanych z nim skutków ubocznych w celu poprawy jakości życia; odwrotnie, może również umożliwić wybór bardziej odpowiedniego leczenia.

Istotną przyczyną braku postępów w zwalczaniu choroby przerzutowej jest słabe zrozumienie biologii i patofizjologii przerzutów. Badanie biologii przerzutów PDAC utrudnia fakt, że trudno jest uzyskać tkankę z miejsc pierwotnych i przerzutowych. Ponadto seryjne biopsje po progresji podczas leczenia są w dużej mierze niewykonalne, co dodatkowo utrudnia wgląd w mechanizmy rozwoju oporności na leczenie. Jedynym łatwo dostępnym biomarkerem przenoszonym przez krew, który jest obecnie używany w klinice, jest antygen węglowodanowy markera surowicy (CA) 19-9. Jednak jego zastosowanie kliniczne jest ograniczone po pierwsze przez fakt, że 5-10% populacji ma ujemną grupę krwi Lewisa i nie wykazuje ekspresji CA19-9. Ponadto jest podwyższony w niezłośliwych chorobach trzustki i pozatrzustkowych. Wreszcie, CA19-9 nie może dostarczyć informacji o krajobrazie genetycznym, który napędza przerzuty PDAC.

Rozprzestrzenianie się przerzutów jest przede wszystkim drogą krwiopochodną, ​​w której komórki nowotworowe dostają się do krążenia, aby dać przerzuty, głównie do wątroby i płuc. Wykazano, że takie komórki nowotworowe przemieszczają się albo jako pojedyncze krążące komórki nowotworowe (CTC), albo jako grupy komórek określane jako mikrozatory guza krążącego (CTM). Heterogeniczny CTM składający się z komórek wyrażających markery nabłonkowe lub mezenchymalne wyizolowano od pacjentów z rakiem trzustki przy użyciu metody opartej na filtracji, platformy Isolation by Size of Epithelial Tumor cells (ISET), w badaniu przeprowadzonym w Christie NHS Foundation Trust. W związku z tym izolacja i charakterystyka CTC i CTM zapewni nowy wgląd w leżące u podstaw zależności biologiczne przerzutujących komórek nowotworowych, a tym samym może zapewnić możliwości opracowania lepszych i dokładniejszych testów diagnostycznych i prognostycznych, a także możliwości leczenia choroby przerzutowej.

Wykrywanie i izolowanie CTC i CTM jest ograniczone faktem, że reprezentują one bardzo rzadkie zdarzenia w porównaniu z innymi elementami komórkowymi w krążeniu. W tym celu opracowano metody wykorzystujące cechy odróżniające CTC od komórek krwi, aby pokonać tę przeszkodę. Te przepływy pracy CTC zwykle rozpoczynają się od wzbogacenia CTC z próbki krwi przy użyciu markerów powierzchniowych obecnych wyłącznie na CTC lub ich unikalnych właściwości fizycznych, takich jak rozmiar, bezwładność, ładunek dielektryczny i gęstość. Po wzbogaceniu CTC są izolowane i można je po prostu policzyć lub są wykorzystywane do bardziej zaawansowanych analiz końcowych, w tym analizy genomicznej, transkryptomicznej i proteomicznej, a także zastosowań in vivo w hodowlach komórkowych i modelach mysich, w celu uzyskania wglądu w ich funkcję jako nasiona przerzutowe i rozwój biomarkerów.

W warunkach klinicznych CTC mogą być wykorzystywane do wspomagania podejmowania decyzji. Rzeczywiście, zliczanie CTC wykrytych przez platformę CellSearch zostało zatwierdzone przez FDA do prognozowania i monitorowania przerzutowego raka piersi, jelita grubego i prostaty. Jednak izolacja i zliczanie CTC w raku trzustki dało niespójne wyniki między badaniami co do tego, czy CTC można stosować jako biomarkery prognostyczne. W badaniach tych analizowano CTC wyizolowane z krwi obwodowej. Ponieważ jednak główny drenaż żylny trzustki prowadzi przez żyłę wrotną do wątroby, można postawić hipotezę, że CTC można filtrować i usuwać, gdy przechodzą przez naczynia włosowate wątroby. Dlatego, aby określić biologiczną i prognostyczną rolę CTC w gruczolakoraku trzustki, niezwykle ważne jest rozpoczęcie badań z krwią wyizolowaną z żyły wrotnej, aby ominąć zakłócające efekty. Rzeczywiście, wykrycie CTC w krwi żyły wrotnej (PV) uzyskanej podczas operacji zostało niedawno zgłoszone przez Bissolati i wsp. Otrzymując próbki żył obwodowych w tym samym czasie, badanie to potwierdziło, że liczba CTC była większa w żyłach wrotnych w porównaniu z próbkami obwodowymi, a także wykazało istotną korelację między dodatnim wynikiem CTC w próbkach żyły wrotnej a częstością przerzutów do wątroby. Jednak nie udało się wykazać istotnej korelacji z OS lub przeżyciem wolnym od choroby (DFS). Pobieranie próbek PV zostało przeprowadzone w sposób bezpieczny; w grudniu 2015 r. Catenacci i in. opisali pobranie krwi PV od 18 pacjentów z rakiem trzustki metodą EUS-FNA bez powikłań podczas zabiegu. Nakłucie PV było również wcześniej zgłaszane w przypadku przeszczepu komórek wysp trzustkowych u pacjentów z cukrzycą typu 1. Ta procedura ma niską chorobowość, a także potencjalne powikłania, takie jak zakrzepica żyły wrotnej, okołowątrobowy lub śródmiąższowy krwotok wątrobowy i krwotok opłucnowy, są zgłaszane z małą częstością.

Podczas EUS-FNA echoendoskop krzywoliniowy jest wprowadzany do dystalnej części żołądka lub opuszki dwunastnicy, aby zapewnić okno dostępu do gałęzi PV. Po zweryfikowaniu przepływu żylnego za pomocą sygnału Dopplera, igła EUS-FNA o rozmiarze 19 jest wprowadzana przezwątrobowo do gałęzi żyły wrotnej. Z igłą w żyle wrotnej mandryn jest usuwany, a w celu pobrania krwi stosuje się odsysanie podciśnieniowe. Dostęp przezwątrobowy dostępu do odgałęzień żyły wrotnej jest bezwzględnym wymogiem tej techniki w celu zminimalizowania ryzyka krwawienia. Miejsce nakłucia jest monitorowane w ramach EUS pod kątem powikłań. Ponieważ tkanka nowotworowa zostanie pobrana w tym samym czasie, potencjalnym ryzykiem jest wprowadzenie komórek nowotworowych do krążenia podczas wycofywania igły z guza. Ryzyka tego można jednak uniknąć, ponieważ wprowadzenie igły do ​​żyły wrotnej pozwoliłoby ominąć pierwotną masę.

Główną przyczyną niepowodzenia leków w PDAC jest brak identyfikacji biomarkerów predykcyjnych odpowiedzi na leczenie, co pozwoliłoby na wzbogacenie podgrup pacjentów, którzy z największym prawdopodobieństwem odniosą korzyść z indywidualnej terapii. Kontrastuje to z innymi głównymi typami nowotworów, w przypadku których postęp w opracowywaniu nowych leków przeciwnowotworowych i wynikająca z tego poprawa wyników przeżycia wynikają głównie z zastosowania biomarkerów prognostycznych w celu wybrania pacjentów, którzy odniosą zróżnicowane korzyści z określonego środka terapeutycznego. Trastuzumab w raku piersi z nadekspresją HER-2, cetuksymab w raku jelita grubego typu dzikiego KRAS oraz gefitynib i erlotynib w przypadku niedrobnokomórkowego raka płuca z mutacją receptora naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR) najlepiej ilustrują ten paradygmat terapeutyczny. Dzięki dostarczeniu większej liczby CTC i CTM analiza próbki PV umożliwi badanie ich biologii, a także opracowanie linii komórkowych i modeli CDX, które umożliwią identyfikację nowych biomarkerów i celów dla nowych terapii.

Biorąc pod uwagę obecne luki w wiedzy na temat biologii nowotworów PDAC oraz brak postępu w terapii, istnieje pilna potrzeba kliniczna opracowania strategii badawczej, która pozwoli na odkrycie i walidację nowych biomarkerów w tej grupie pacjentów oraz poinformuje o biomarkerach- kierował badaniami klinicznymi, aby ostatecznie poprawić przeżywalność. Do zainicjowania takiej strategii badawczej potrzebne jest systematyczne, prospektywne pobieranie i analiza próbek krwi pobieranej z żył obwodowych i wrotnych w celu identyfikacji krwiopochodnych zastępczych markerów nowotworowych, które umożliwią lekarzom uzyskanie istotnych informacji do podejmowania zindywidualizowanych decyzji terapeutycznych, w małoinwazyjny sposób.