Studerar rollen av cirkulerande tumörcellkluster hos patienter med högrisk tidig bröstcancer, studie GALIA (GALIA)

Bröstcancer är den vanligaste maligniteten hos kvinnor och den främsta orsaken till cancerrelaterad dödlighet hos kvinnor. Inflammatorisk bröstcancer (IBC) är en sällsynt men aggressiv form av sjukdomen, som står för cirka 2-5 % av nyupptäckta bröstcancerfall och uppvisar en sämre prognos än icke-inflammatoriska undertyper. En analys av behandlingsresultat för IBC-patienter behandlade vid Onkologiska kliniken Ljubljana (OI) visade en förbättring av den totala överlevnaden (OS), som ökade från 4,7 år för fall diagnosticerade mellan 2001-2009 till 10 år för de diagnosticerade mellan 2010-2018. Denna förbättring tillskrivs främst målinriktad terapi för HER2-positiv undertyp. Bland icke-inflammatoriska bröstcancer är den trippelnegativa undertypen associerad med de sämsta överlevnadsresultaten.

Under det senaste decenniet har vätskebiopsitekniker fått allt större betydelse vid diagnostisering och övervakning av behandlingseffektivitet. Dessa icke-invasiva metoder möjliggör spårning av biologiska markörer i kroppsvätskor, inklusive cirkulerande tumörceller (CTC) och cirkulerande tumör-DNA (ctDNA).

CTCs är maligna celler som lossnar från den primära tumören, kommer in i blodomloppet och fungerar som en potentiell källa till metastaser i avlägsna organ. Blodcirkulationssystemet är dock en mycket ogästvänlig miljö för dessa celler, där endast 0,1 % överlever och lyckas extravasera till avlägsna vävnader. Under cirkulation genomgår CTCs fenotypiska förändringar. Inledningsvis visar de epitheliala egenskaper, övergår sedan genom epithelial-mesenchymal övergång (EMT) och mesenchymala fenotyper innan de återgår till ett epithelialt tillstånd vid vävnadskolonisering, vilket underlättar metastatisk utsåddning.

Antalet CTCs i blodomloppet varierar. Med hjälp av CellSearch®-metoden har CTCs detekterats hos 20 % av patienter med tidig bröstcancer och 80 % av de med metastatisk sjukdom. Förekomsten av ≥1 CTC per 7,5 ml blod är en ogynnsam prognostisk markör för OS vid tidig bröstcancer, medan ≥5 CTCs per 7,5 ml blod korrelerar med sämre prognos vid metastatisk bröstcancer. Vid IBC har studier identifierat ≥1 CTC hos 45-84 % av patienter och ≥5 CTCs hos 20-47 %.

Nya fynd indikerar att, förutom enskilda CTCs, även CTC-kluster cirkulerar i blodomloppet. Dessa kluster uppvisar 20- till 80-gånger högre metastatisk potential än enskilda CTCs. CTC-kluster kan vara homotypiska (enbart bestående av CTCs) eller heterotypiska (innehållande CTCs tillsammans med andra blodceller, som neutrofiler eller trombocyter). En forskargrupp från Milano observerade högre prevalens av CTC-kluster hos patienter med högrisk tidig bröstcancer jämfört med de med metastatisk sjukdom.

Isolering av CTC-kluster kräver specialiserade tekniker. CellSearch®-systemet, som länge var den enda metoden godkänd av U.S. Food and Drug Administration (FDA), detekterar främst epitheliala CTC-kluster, vilket leder till underrepresentation av andra fenotypiska undertyper hos bröstcancerpatienter. På senare tid har alternativa isoleringsmetoder baserade på cellstorlek och deformabilitet utvecklats, vilket möjliggör identifiering av ett större antal CTC-kluster, inklusive de som uppvisar mesenchymala eller hybrid epithelial-mesenchymal fenotyper.

Under EMT ökar uttrycket av mesenchymassocierade gener, medan uttrycket av epitheliala gener minskar. Denna övergång åtföljs av omorganisering av cytoskelettet, förlust av intercellulära korsningar och störning av apikal-basal polaritet, vilket i slutändan förbättrar cellrörlighet och främjar en invasiv fenotyp. Det nya fyndet att CTC-kluster är vanligare vid tidig bröstcancer än vid metastatisk bröstcancer tyder på att metastas via CTC-kluster är en tidig händelse i sjukdomsutvecklingen.

Vid OI undersöks två metoder för att detektera CTCs: magnetaktiverad cellseparering (MACS), som detekterar epitheliala markörer och är lik i princip med CellSearch®-metoden, och Parsortix®-systemet, som isolerar CTCs baserat på storlek och deformabilitet. Resultat indikerar att det senare är mer effektivt för CTC-isolering. I maj 2022 godkände U.S. Food and Drug Administration (FDA) Parsortix®-systemet, utvecklat av Angle, som ett verktyg för CTC-isolering. Samma år förvärvade vår institution Parsortix®-systemet, initialt för forskningsändamål, med potential för framtida implementering i rutinmässig klinisk praktik. Hittills har två vetenskapliga artiklar publicerats om CTCs i internationella tidskrifter, för närvarande finaliseras en tredje - som undersöker sambandet mellan klinisk-patologiska egenskaper, CTC-antal, förekomst av CTC-kluster och megakaryocyter, och immunceller-inflammatoriska markörindex i blodet hos patienter med icke-inflammatorisk bröstcancer i förhållande till total överlevnad (OS). Huvudfokus ligger på rollen av CTC-kluster.

Kumar Jolly et al. rapporterade att inflammatorisk bröstcancer (IBC) är en prototypisk malignitet där metastaser huvudsakligen uppstår via CTC-kluster. Men rollen av CTC-kluster, enskilda CTCs och andra cirkulerande blodceller (inklusive inflammatoriska och immunceller) i bröstcancer förblir ofullständigt förstådd, med motstridiga fynd i litteraturen. Framväxande bevis tyder på att hypoxiska CTC-kluster har högre metastatisk potential, bidrar till tidigare metastatisk debut och fungerar som en negativ prognostisk faktor jämfört med normoxiska CTC-kluster. Dessutom framhäver allt fler rapporter rollen av cellulära adhesionsstrukturer vid metastas. Nuvarande forskning fokuserar särskilt på desmosomer, specifikt deras subenheter plakoglobin och desmoplakin. Högt plakoglobinuttryck i den primära tumören har associerats med kortare tid till avlägsen metastas. Chang et al. rapporterade en korrelation mellan högt desmoplakinuttryck, den strukturella integriteten av CTC-kluster och förlängd CTC-överlevnad i cirkulation, vilket ökar risken för metastas. Likaså har högt desmoplakinuttryck identifierats som en negativ prognostisk faktor i andra cancerformer, inklusive cervix-, lung- och huvud-halscancer.

Framsteg inom CTC- och CTC-klusterisolering och karakteriseringsteknologier möjliggör alltmer målinriktad forskning om mekanismer för bildning av avlägsna metastaser. Men att etablera CTC-kulturer och bedöma deras känslighet för olika terapeutiska agenter förblir en betydande utmaning. Forskare har rapporterat större framgång på detta område med hjälp av peptidnanoemulsioner.

Parallellt med CTC-forskning pågår även undersökningar av övervakning av cirkulerande tumör-DNA (ctDNA). Winn et al. rapporterade att den genetiska profilen erhållen från ctDNA-analys är komplementär till tumörvävnadsprofilen hos IBC-patienter. Spårning av ctDNA-nivåer möjliggör realtidsbedömning av behandlingseffektivitet och uppkomst av terapiresistens.

Genom hela studien kommer utvärdering av patienters livskvalitet, med särskilt fokus på kognitiv funktion, att utföras. Denna aspekt av forskningen kommer att involvera patientrepresentanter från Europa Donna.

Inflammatorisk bröstcancer är en distinkt och aggressiv undertyp av bröstcancer med sämre prognos än icke-inflammatoriska former. Bland icke-inflammatoriska bröstcancer är den trippelnegativa undertypen associerad med de sämsta kliniska utfallen. Att undersöka CTCs, CTC-kluster och megakaryocyter kan ge nya insikter i bröstcancers metastatiska process. Dessutom kan övervakning av specifika ctDNA-nivåer fungera som ett värdefullt verktyg för att bedöma behandlingseffektivitet.

Denna studie syftar till att undersöka den prognostiska betydelsen av CTC-antal, CTC-kluster och megakaryocyter som prediktiva faktorer för att uppnå patologiskt komplett respons (pCR) efter neoadjuvant systemterapi hos patienter med högrisk bröstcancer (inklusive inflammatorisk bröstcancer och trippelnegativ bröstcancer). Dessutom kommer rollen av CTCs, CTC-kluster, megakaryocyter och ctDNA som prediktiva faktorer för progressionsfri överlevnad (PFS) och total överlevnad (OS) att utforskas.