PDAC Perifer och Portal Ven Sampling

Pankreas Ductal Adenocarcinoma (PDAC) är ett akut medicinskt behov. Ungefär 9 000 nya fall av cancer i bukspottkörteln diagnostiseras varje år i Storbritannien (Storbritannien) och världen över förväntas det bli den näst vanligaste orsaken till cancerrelaterad död år 2030. För närvarande startar den diagnostiska vägen med pankreasprotokoll Computed Tomgraphy (CT) scan som visar en känslighet på 90 % och specificitet på 99 % vid diagnos av pankreascancer. Magnetic Resonance Imaging (MRI) och Positron Emission Tomography (PET) kan hjälpa till med tvetydiga massor. Trots den höga känsligheten och specificiteten hos avbildningsmodaliteter, erhålls den definitiva diagnosen rutinmässigt endast genom endoskopisk ultraljud (EUS)-guided finnålsaspiration (FNA). Under denna procedur krävs i genomsnitt fyra "pass" (biopsier) för att erhålla tillräcklig vävnad för diagnos.

Patienter uppvisar vanligtvis lokalt avancerad eller metastaserad sjukdom och erbjuds standardbehandling med kemoterapi, vilket endast har en begränsad inverkan på den totala överlevnaden. Följaktligen är 5-års överlevnaden (OS) endast 2% utan någon signifikant förbättring under de senaste 40 åren. Ungefär endast 20 % av patienterna är berättigade till kirurgisk resektion som följs av adjuvant kemoterapi. Emellertid kommer 66 % av dessa patienter att uppleva ett lokalt eller avlägsna recidiv, vilket leder till en medianöverlevnad inom intervallet 28 månader. Förbättrad stratifiering av patienter för befintliga behandlingar kan således undvika onödig överbehandling och associerade biverkningar för att förbättra livskvaliteten; omvänt kan det också möjliggöra val för en mer lämplig behandling.

En betydande orsak till bristen på framsteg när det gäller att tackla metastaserande sjukdom är den dåliga förståelsen av metastasers biologi och patofysiologi. Att studera biologin för PDAC-metastaser hämmas av det faktum att det är svårt att få vävnad från de primära och metastaserande platserna. Dessutom är seriebiopsier efter progression under behandlingen i stort sett inte genomförbara, vilket ytterligare hindrar insikten om mekanismerna för utveckling av behandlingsresistens. Den enda lättillgängliga blodburna biomarkören som för närvarande används på kliniken är serummarkören kolhydratantigen (CA) 19-9. Dess kliniska användning begränsas dock för det första av det faktum att 5-10% av befolkningen är Lewis-blodgruppsnegativa och inte uttrycker CA19-9. Dessutom är den förhöjd i icke-maligna pankreatiska och extrapankreatiska sjukdomar. Slutligen kan CA19-9 inte ge information om det genetiska landskapet som driver PDAC-metastaser.

Metastatisk spridning är i första hand hematogen varvid tumörceller kommer in i cirkulationen för att metastasera huvudsakligen till lever och lunga. Sådana tumörceller har visat sig färdas antingen som enstaka cirkulerande tumörceller (CTC) eller som grupper av celler som kallas Circulating Tumor Microemboli (CTM). Heterogen CTM bestående av celler som uttrycker antingen epiteliala eller mesenkymala markörer isolerades från patienter med pankreascancer med hjälp av en filtreringsbaserad metod, Isolation by Size of Epithelial Tumor cells platform (ISET), i en studie utförd på Christie NHS Foundation Trust. Som sådan kommer isolering och karakterisering av CTC och CTM att ge ny insikt i de underliggande biologiska beroenden av metastaserande tumörceller och kan därmed ge möjligheter att utveckla bättre och mer exakta diagnostiska och prognostiska analyser samt möjligheter att behandla metastaserande sjukdom.

Detektion och isolering av CTC och CTM begränsas av det faktum att de representerar mycket sällsynta händelser jämfört med andra cellulära element i cirkulationen. För detta ändamål har metoder som utnyttjar egenskaper som skiljer CTC från blodkroppar utvecklats för att övervinna detta hinder. Dessa CTC-arbetsflöden börjar vanligtvis med att berika CTC från ett blodprov med användning av antingen ytmarkörer som finns uteslutande på CTC, eller deras unika fysiska egenskaper såsom storlek, tröghet, dielektrisk laddning och densitet. Efter anrikning isoleras CTC och kan enkelt räknas upp eller så används de för mer avancerad nedströmsanalys inklusive genomisk, transkriptomisk och proteomisk analys samt in vivo-applikationer i cellodling och musmodeller, i syfte att få insikt i deras funktion som metastaserande frön och utveckling av biomarkörer.

I den kliniska miljön kan CTC:er användas för att underlätta beslutsfattande. Faktum är att uppräkning av CTC som upptäckts av CellSearch-plattformen har godkänts av FDA för prognos och övervakning av metastaserad bröst-, kolorektal- och prostatacancer. Isolering och uppräkning av CTC vid pankreascancer har dock gett inkonsekventa resultat mellan studier om huruvida CTC kan användas som prognostiska biomarkörer. Dessa studier analyserade CTCs isolerade från perifert blod. Men eftersom den huvudsakliga venösa dräneringen av bukspottkörteln sker genom portvenen till levern, kan det antas att CTCs skulle kunna filtreras och avlägsnas när de passerar genom leverkapillärerna. För att definiera den biologiska och prognostiska rollen för CTC i pankreasadenokarcinom är det därför avgörande att initiera studier med blod isolerat från portvenen för att kringgå förvirrande effekter. Faktum är att upptäckt av CTC i portvensblod (PV) som förvärvats vid operation rapporterades nyligen av Bissolati et al.. Genom att samtidigt erhålla perifera venprover bekräftade denna studie att CTC-talet var högre i portalen jämfört med perifera prover och visade också signifikant korrelation mellan CTC-positivitet i portalvenprover och frekvens på levermetastaser. Det lyckades dock inte visa signifikant korrelation med OS eller sjukdomsfri överlevnad (DFS). PV-provtagning har utförts på ett säkert sätt; i december 2015 Catenacci et al. rapporterade insamling av PV-blod från 18 patienter med pankreatobiliär cancer av EUS-FNA utan komplikationer under proceduren. PV-punktion har också tidigare rapporterats för cellöcelltransplantation hos patienter med typ 1-diabetes mellitus. Denna procedur har låg sjuklighet och även potentiella komplikationer, såsom portalventrombos, perihepatisk eller intraparenkymal leverblödning och hemothorax rapporteras i låg frekvens.

Under EUS-FNA förs ett kurvlinjärt ekoendoskop fram till den distala magen eller duodenalbulben för att ge ett fönster för åtkomst till en gren av PV. Efter att ha verifierat venöst flöde med Doppler-signal, förs en 19-gauge EUS-FNA-nål fram transhepatiskt in i portvensgrenen. Med nålen i portvenen tas stiletten bort och undertryckssug appliceras för att aspirera blod. Ett transhepatiskt tillvägagångssätt för portalvengren är ett absolut krav för denna teknik för att minimera risken för blödning. Punkteringsstället övervakas enligt EUS för komplikationer. Eftersom tumörvävnad kommer att erhållas samtidigt är en potentiell risk att cancerceller förs in i cirkulationen när nålen dras ut från tumören. Denna risk kringgås dock eftersom nålens väg in i portvenen skulle undvika den primära massan.

Den primära orsaken till läkemedelsmisslyckande i PDAC är misslyckandet med att identifiera prediktiva biomarkörer för behandlingssvar som skulle möjliggöra berikning av patientundergrupper som mest sannolikt kommer att dra nytta av en individuell terapi. Detta i motsats till andra stora cancertyper, där framstegen i utvecklingen av nya cancerterapier och resulterande förbättringar av överlevnadsresultat främst beror på användningen av prediktiva biomarkörer för att välja patienter som kommer att dra differentiell nytta av ett visst terapeutiskt medel. Trastuzumab i bröstcancer som överuttrycker HER-2, cetuximab för KRAS vildtyp kolorektal cancer, och gefitinib och erlotinib för epidermal tillväxtfaktorreceptor (EGFR) mutant icke-småcellig lungcancer exemplifierar bäst detta terapeutiska paradigm. Genom att tillhandahålla ett större antal CTC och CTM kommer analys av PV-prov att möjliggöra studier av deras biologi samt utveckling av cellinjer och CDX-modeller för att möjliggöra identifiering av nya biomarkörer och mål för nya behandlingar.

Med tanke på nuvarande kunskapsluckor om tumörbiologi av PDAC och bristen på framsteg inom terapi, finns det ett akut kliniskt behov av att utveckla en forskningsstrategi som kommer att möjliggöra upptäckt och validering av nya biomarkörer i denna grupp av patienter, och informera om biomarkörer. riktade kliniska prövningar för att i slutändan förbättra överlevnaden. För att initiera en sådan forskningsstrategi finns det ett behov av systematisk, prospektiv insamling och analys av blodprover som tagits från perifer och portvencirkulation för att identifiera blodburna surrogattumörmarkörer som gör det möjligt för läkare att få relevant information för att fatta personliga terapeutiska beslut, på ett minimalt invasivt sätt.