Patologia mammaria
Martedì, 15 Marzo 2016

Da una cellula nel sangue ho capito tante cose...

A cura di Fabio Puglisi

Le cellule tumorali circolanti (CTC) originano dalla sede primitiva di un tumore o dalle metastasi e raggiungono il circolo ematico. La possibilità di isolare e caratterizzare le CTC è di notevole interesse scientifico, immaginando potenziali applicazioni cliniche sia in termini prognostici sia di predizione del beneficio da agenti antitumorali. A Udine, il laboratorio si trasferisce al letto del malato e i risultati sono entusiasmanti.

Bulfoni M, Gerratana L, et al. In patients with metastatic breast cancer the identification of circulating tumor cells in epithelial-to-mesenchymal transition is associated with a poor prognosis. Breast Cancer Res 2016;18:30.

Studi recenti suggeriscono che il fenotipo invasivo di carcinoma mammario si distingue per l’espressione di marcatori mesenchimali, parallelamente associati alla capacità delle cellule di migrare, eludere il sistema immune e resistere all’apoptosi. Tale processo di evoluzione cellulare è noto come epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) o transizione epitelio-mesenchimale.

L’isolamento di cellule tumorali circolanti (CTC) che esprimono sia mRNA mesenchimale sia mRNA epiteliale  metastatico si ipotizza possa essere associato a una fase di progressione di malattia. Tuttavia, i metodi a oggi utilizzati per rilevare le CTC non sono in grado di definire il fenotipo EMT. Infatti, il CellSearch System (Veridex, Warren, NJ, USA), unico strumento approvato da FDA per la ricerca delle CTC, consente di contare soltanto le cellule epiteliali positive per le molecole di adesione EpCAM. Inoltre, con tale approccio non è possibile coltivare le cellule isolate e non sono favorite eventuali analisi successive.

Negli ultimi anni, diversi studi si sono concentrati sulla ricerca di strategie innovative per evidenziare, contare, arricchire e caratterizzare le CTC.
In particolare, la piattaforma nota come DEPArray (Silicon Biosystems, Bologna, Italy) è stata sviluppata con l’obiettivo di analizzare e individuare singole CTC vitali grazie a un processo di selezione basato sull’immagine e sull’intrappolamento delle cellule dentro gabbie dielettroforetiche.  Le CTC isolate sono mosse individualmente mediante un software e raccolte per le analisi molecolari.

Disegno dello studio: analisi delle CTC isolate mediante DEPArray in un campione prospettico di 56 donne con carcinoma mammario metastatico. Le CTC sono state caratterizzate in base al fenotipo (simil-epiteliale vs EMT vs NEG cioè negativo sia per marcatori epiteliali sia per marcatori mesenchimali). 

Obiettivi: Esplorare, prospetticamente, l'associazione tra caratteristiche clinicopatologiche e numero nonchè sottogruppo delle CTC. Valutare il potenziale significato prognostico della transizione epitelio-mesenchimale rilevata nelle CTC. 

Associazione tra sottopopolazione di CTC e caratteristiche clinico-patologiche

  • Nei casi HER2-positivi è stato riscontrato un numero di minore di cellule con caratteristiche mesenchimali  (p = 0.022), di cellule in transizione epitelio-mesenchimale (sia in numero assoluto che in percentuale, p = 0.029 and p = 0.035, rispettivalente), CTC totali indipendentemente dai marcatori mesenchimali (p =0.037), e CTC CD45neg (p = 0.046).
  • Nei casi "triple-negative", confrontati con gli altri profili biologici, sono stati evidenziati una proporzione e un numero assoluto di CTC negative per marcatori sia epiteliali che mesenchimali (p =0.024 e p = 0.033, rispettivamente).
  • La presenza di metastasi ossee è stata associata con un numero assoluto maggiore di CTC epiteliali (p = 0.0074), di CTC in transizione epitelio-mesenchimale (p = 0.024) e con un numero assoluto (p = 0.0058) e una percentuale (p = 0.00060) maggiori di CTC con marcatori epiteliali, indipendentemente dai marcatori mesenchimali. Inoltre, in presenza di malattia ossea, è stata osservata una percentuale minore di CTC con marcatori mesenchimali (p = 0.012).
  • In pazienti con metastasi epatiche è stata osservata una maggiore proporzione di CTC con marcatori epiteliali (p = 0.011).
  • Nei casi con metastasi al sistema nervoso centrale, sono state descritte più CTC negative per entrambi i marcatori (epiteliali e mesenchimali), sia in termini assoluti (p = 0.016) che in percentuale (p = 0.020).
  • Parimenti, un maggior numero di CTC negative per marcatori epiteliali e mesenchimali è stato riscontrato nei casi con attività proliferativa più elevata (Ki67 ≥ 14%; p = 0.039).


Ruolo prognostico delle CTC

  • L'analisi univariata ha evidenziato un ruolo prognostico delle CTC epiteliali totali e delle CTC in transizione epitelio-mesenchima, analizzate come variabile continua rispetto all'overall survival (OS) dalla diagnosi di malattia metastatica (p = 0.015 e p = 0.022, rispettivamente) e dal momento della valutazione delle CTC (p = 0.013 e p = 0.0016, rispettivamente).
    Tuttavia, la percentuale delle CTC in transizione epitelio-mesenchimale è risultata l'unica variabile associata con la progression free survival (PFS; p = 0.016). 

Lo studio ha ottimizzato una nuova strategia (DEPArray system) per arricchire le i campioni di sangue in cellule tumorali circolanti (CTC), indipendentemente dall'espressione di marcatori epiteliali.

E' stato possibile isolare e caratterizzare singole CTC vitali in pazienti con carcinoma mammario metastatico. Sono state identificate le seguenti sottopopolazioni di CTC:

  • con marcatori epiteliali
  • con marcatori mesenchimali
  • con marcatori sia epiteliali sia mesenchimali
  • con assenza di marcatori epiteliali e mesenchimali

La presenza di CTC con marcatori epiteliali e mesenchimali (in transizione epitelio-mesenchimale) si associa a una prognosi sfavorevole.

Sebbene sia necessaria una validazione su un campione più numeroso, il potenziale valore clinico di tale esempio di "biopsia liquida" è indiscutibile.