Screening-ul pentru celulele tumorale circulante permite detectarea precoce a cancerului și monitorizarea eficacității tratamentului: un studiu de observație

Screening-ul pentru celulele tumorale circulante permite detectarea precoce a cancerului și monitorizarea eficacității tratamentului: un studiu de observație

Ried K¹, Eng P, Sali A.

INFORMAȚII DESPRE AUTORI

REZUMAT

CONTEXT:

Celulele tumorale circulante (CTC) furnizează un biomarker de sânge pentru carcinogeneza timpurie, progresia cancerului și eficacitatea tratamentului. O creștere a CTC este asociată cu progresia cancerului, o scădere CTC cu izolarea sau remisia cancerului. Au fost dezvoltate mai multe tehnologii pentru identificarea CTC, incluzând tehnologia validată Izolare după dimensiunea tumorii epiteliale (ISET, Rarecells), combinând filtrarea sângelui și microscopia utilizând criterii histopatologice standard.

METODE:

Acest studiu de observație a comparat numărul CTC cu starea cancerului și cu riscul de cancer prin monitorizarea eficacității tratamentului la pacienții cu cancer și prin examinarea CTC la pacienții asimptomatici cu factori de risc, incluzând antecedentele familiale de cancer.

REZULTATE:

Între sept. 2014 și dec. 2016 am efectuat 600 de teste CTC (542 de pacienți), incluzând 50% cereri de screening ale pacienților fără diagnostic de cancer, dar cu factori de risc. CTC au fost detectate la toți pacienții cu cancer (n = 277, 100%) și la jumătate dintre pacienții asimptomatici examinați (50%, 132 din 265 pacienți). Testele de urmărire, inclusiv scanările, programate în interval de 1-10 luni de la testele pozitive CTC, au descoperit leziuni canceroase precoce la 20% dintre pacienții supuși screening-ului. La 50% dintre pacienții de sex masculin cu CTC și niveluri normale ale PSA (antigen specific prostatei), examinările PSMA-PET au evidențiat o absorbție crescută în prostată, care indică un cancer de prostată precoce. Alte tipuri de cancer detectate prin examinarea CTC și scanările ulterioare au inclus cancerul mamar, ovarian, pulmonar sau renal. Pacienții cu CTC au fost sfătuiți cu privire la abordările integrative, inclusiv terapii nutriționale stimulatoare imunitar și anti-carcinogene. Testele de repetare CTC au fost disponibile la 10% dintre pacienții cu CTC detectat (40 din 409 pacienți, n = 98 teste CTC) pentru a evalua eficacitatea tratamentului, sugerând că terapiile nutriționale sunt benefice în reducerea numărului de CTC.

CONCLUZII:

Testul CTC a oferit un biomarker foarte sensibil pentru depistarea precoce a cancerului, cu un număr mai mare de CTC fiind asociat cu un risc mai mare de malignitate. Monitorizarea CTC în timp a indicat eficiența tratamentului. Nutrienții cu proprietăți anti-carcinogene ar putea reduce numărul de CTC și au inclus curcumina, usturoiul, ceaiul verde, semințele de struguri, pectina citrică modificată și extractul medicinal de ciuperci.

CUVINTE CHEIE:

Celule tumorale circulante (CTC); screening pentru cancer; eficiența tratamentului; terapie nutritivă integrativă

PMID:

28843267

PMCID:

PMC5697492

DOI:

10.22034/APJCP.2017.18.8.2275

Articol PMC gratuit

Screening-ul pentru celulele tumorale circulante permite detectarea precoce a cancerului și monitorizarea eficacității tratamentului: un studiu de observație

Karin Ried,^* Peter Eng, si Avni Sali

Informații despre autori ► Informații despre drepturile de autor și licență ► Precizări legale

Rezumat

Mergi la:

INTRODUCERE

Celulele tumorale circulante (CTC) furnizează un biomarker pentru prognosticul cancerului și eficacitatea tratamentului, în care o creștere a numărului de CTC este asociată cu progresia cancerului, supraviețuirea fără progresia bolii și supraviețuirea globală mai scurtă comparativ cu scăderea numărului de CTC (Cristofanilli și colab. 2004, Hayes și colab., 2006). Într-un grup de 177 de femei cu cancer de sân metastazat, numărul CTC a fost direct legat de progresia bolii și de supraviețuire, prin urmare un număr CTC mai mic de 0,7 CTC/ml (5 CTC în 7,5 ml de sânge integral) a relevat o supraviețuire fără progresia bolii și o supraviețuire globală mai îndelungată, comparativ cu un număr CTC mai mare de 0,7 CTC/ml [supraviețuire medie fără progresia bolii 2,7 luni comparativ cu 7 luni, (p < 0,001) și supraviețuire globală mediană (10,1 luni față de > 18 luni, p < 0,001] (Cristofanilli și colab., 2004). În plus, tipul de celule CTC, fie celule individuale, fie clustere CTC, reprezintă un predictor prognostic al potențialului de metastaze și al supraviețuirii globale, cu un raport de risc de 14,5 (p < 0,001) pentru grupurile CTC cu ≥ 3 celule comparativ cu cele fără CTC (Wang și colab., 2017).

Prezența CTC a fost, de asemenea, asociată cu carcinogeneza timpurie și cu riscul de cancer (Ilie și colab., 2014). Într-un studiu efectuat la pacienți fără cancer cu boli pulmonare obstructive cronice (BPOC), CTC au fost detectate la 3% dintre pacienții care au dezvoltat cancer pulmonar în 1-4 ani după screening-ul CTC (Ilie și colab., 2014).

Au fost dezvoltate mai multe tehnologii pentru identificarea CTC, incluzând tehnica Izolare după dimensiunea tumorii epiteliale (Rarecells, Franța), care implică filtrarea sângelui și analiza prin microscopie utilizând criterii histopatologice/citomorfologice standard (Vona și colab., 2000, Laget și colab., 2017). Sângele este tratat pentru a liza celulele roșii din sânge, iar celulele rare, inclusiv CTC și celulele inflamatorii (celulele alb), sunt apoi îmbogățite pe un filtru, colorate și analizate prin microscopie citologică standard. Tehnologia ISET permite identificarea directă a CTC, independent de prezența markerilor tumorali (Krebs și colab., 2012). De exemplu, tehnologiile Cellsearch sau Maintrac utilizează markeri cu molecule de adezivitate la celule epiteliale (EpCAM) pentru detectarea CTC (Pachmann și colab., 2011, Paterlini-Brechot și Benali, 2007). Tehnologia ISET permite detectarea CTC la toate tipurile de cancer, inclusiv tumori solide, cancere cu celule mici și cancere de sânge (Laget și colab., 2017). În plus, celulele canceroase de sânge nu exprimă markerii EpCAM și în celulele canceroase care suferă procese morfogenetice normale, de asemenea cunoscute ca tranziții mezenchimale epiteliale (EMT), care pot duce la pierderea sau amplificarea markerilor tumorali incluzând markerii EpCAM (Barriere și colab., 2014).

În plus, tehnologia ISET permite observarea modificărilor morfologice ale celulelor atipice și, prin urmare, permite distincția între CTC cu caracteristici maligne (3-4 criterii din 4 pentru malignitate), „CTC” cu trăsături maligne incerte (2-3 criterii) și celulele epiteliale circulante benigne și grupurile de celule (CEC), precum și celulele inflamatorii reactive (Hofman și colab., 2011b). Modificările morfologiei normale a celulelor în celulele atipice sunt semnificative și pot fi considerate precursori în dezvoltarea cancerului (Hofman și colab., 2011a, Garcia și colab., 2007).

Ca rezultat al modificărilor morfologice ale celulelor în timpul carcinogenezei, identificarea (celulelor atipice sau) CTC prin tehnologia ISET poate fi superioară altor metodologii indirecte ale markerilor tumorali indirecți. De exemplu, numărul CTC a fost mai precis în medie cu metodologia ISET comparativ cu metodologia Cellsearch la pacienții cu cancer metastazat de prostată și pulmonar (Farace și colab., 2011).

Tehnologia ISET a fost validată în mai multe studii publicate, oferind o sensibilitate ridicată (1 CTC/ml) și o specificitate ridicată (0 CTC/ml la 600 de donatori sănătoși) la pacienții cu diferite tipuri de cancer, inclusiv cancer la ficat, plămân, pancreatic, sarcomul țesutului moale și melanomul (Hofman și colab., 2012, Vona și colab., 2004, Khoja și colab., 2014, Khoja și colab., 2012, Chinen și colab., 2014, Hofman și colab., 2011a, De Giorgi și colab., 2010, Ilie și colab., 2014, Lecharpentier și colab., 2011, Hofman și colab., 2014, Laget și colab., 2017).

În acest studiu am utilizat tehnologia ISET pentru detectarea CTC la pacienții cu cancer și ca instrument de screening la pacienții cu risc crescut de malignitate, de exemplu, istoric familial, fumat, vârstă (> 50 de ani). Aici furnizăm dovezi că screening-ul pentru CTC permite detectarea precoce a cancerului. Rezumăm în continuare rezultatele de urmărire prin testele de repetare CTC ale pacienților cu CTC detectați care au fost sfătuiți cu privire la abordările integrative, inclusiv terapia nutrițională stimulatoare imunitar.

Mergi la:

MATERIALE ȘI METODE

Scopuri

Studiul observațional a urmărit compararea numărului de pacienți cu CTC cu statut de cancer și cu risc de cancer, prin monitorizarea eficacității tratamentului la pacienții cu cancer și prin screening pentru CTC la pacienții cu antecedente familiale de cancer sau cu indicație clinică, dar fără masa tumorală.

Designul studiului și pacienți

Pentru acest studiu observațional, pacienții au fost recrutați din două clinici medicale din Melbourne, Australia, National Institute of Integrative Medicine ‘NIIM’ Clinic și Eng Medical Centre, în perioada septembrie 2014 – decembrie 2016. Un număr de medici din clinici cu experiență în îngrijirea pacienților cu sau cu risc de cancer, inclusiv doi dintre aceștia (PE, AS) cu o experiență de peste 30 de ani fiecare, au făcut referire la testul CTC. Testul CTC a fost efectuat pentru a monitoriza eficacitatea tratamentului la pacienții cu cancer și pentru depistarea precoce a diagnosticului la pacienții cu risc crescut de cancer, inclusiv la pacienții cu antecedente familiale de cancer, obiceiuri de fumat, utilizarea pe termen lung a contraceptivelor orale sau terapia de substituție hormonală la femei, vârsta avansată (> 50 ani) la bărbați sau altă indicație medicală, conform recomandării medicului.

Studiul a fost aprobat de Comitetul de etică pentru cercetare umană NIIM, avizat de NHMRC. Pacienții participanți au prezentat un consimțământ informat în scris. Nu sunt divulgate date individuale ale pacienților în acest articol. Studiul a fost înregistrat în Registrul de Studii Clinice din Noua Zeelandă, ANZCTR 12614001143617.

Detectarea celulelor tumorale circulante (CTC)

În acest studiu am folosit metoda de izolare după dimensiunea epitelială (ISET) care combină filtrarea sângelui și analiza prin microscopie folosind criterii histopatologice standard (Hofman și colab., 2011b, Hofman și colab., 2012). Am urmat protocoalele validate standardizate descrise anterior (Vona și colab., 2000).

Pe scurt, metoda ISET este o abordare bazată pe filtrarea sângelui, care îmbogățește celulele rare pe o membrană din policarbonat cu pori de 8 microni. Aproape toate CTC sunt mai mari decât porii filtrului de 8 microni, incluzând celulele tumorale solide de 11,7-23,8 microni, cancerele cu celule mici (de exemplu, carcinom pulmonar cu celule mici de 7,2-10 microni) și cancerele de tip sanguin (de exemplu celulele leucemice de 8,9 -15,3 microni) (Paterlini-Bréchot, 2014, Harouaka și colab., 2013, Laget și colab., 2017). O cantitate de 10 ml de sânge periferic a fost colectată în EDTA tamponat, menținută la temperatura camerei și prelucrată în interval de 2 ore de la colectare. S-a diluat apoi sângele 1:10 cu soluție tampon conținând saponină 0,175%, paraformaldehidă 0,2%, EDTA 0,0372% și albumină serică bovină 0,1%, s-a agitat timp de 10 minute la temperatura camerei și s-a filtrat cu blocuri și dispozitive de filtrare ISET (Vona și colab., 2000).

Membrana de filtrare uscată a fost colorată cu May-Gruenwald-Giemsa pentru analiza citologică.

Un citolog certificat și experimentat în domeniul cancerului, cu certificare CT (IAC) și CT (ASC) internațională și australiană și cu o experiență de peste 20 de ani, a efectuat analiza utilizând un microscop Leica DMLB cu mărire 63 x 10 și criterii histopatologice standard pentru a identifica gradul de malignitate.

Celulele maligne circulante au fost definite prin prezența a 4 dintre următoarele criterii: a) anizonucleoză (raport > 0,5), b) nuclei mai mari decâte dimensiunile calibrate ale porilor 1-3 (8 microni) membranei (adică > 8-24 microni), c) contururi nucleare neregulate, d) raport nuclei-citoplasmic ridicat și/sau e) prezența foilor tridimensionale. Celulele cu 1-3 criterii au fost definite drept celule atipice cu potențial malign incert. Celulele benigne circulante au fost caracterizate de absența acestor criterii (Hofman și colab., 2012).

Imaginile CTC și celulelor atipice au fost luate cu o cameră digitală Leica EC3 și toate imaginile au fost examinate independent de un al doilea citolog și au fost discutate discrepanțele. Toate imaginile au fost adăugate la o bibliotecă de imagini digitale pentru viitoare referințe încrucișate.

Urmărirea pacienților

Pacienții cu CTC detectat au fost informați cu privire la testele de urmărire efectuate de medicul consultant, inclusiv scanările PET, CT sau RMN furnizate de instituții de imagistică acreditate și spitale.

În plus, testarea markerilor de cancer de suprafață celulară și expresiei receptorului s-a efectuat pe cultură de celule CTC din sânge de către un laborator extern specializat. Bărbații asimptomatici cu CTC și Ki-67, expresia antigenului specific prostatic (PSA) sau a receptorului androgen (AR) din cultura de celule CTC (Buhmeida și colab., 2006) și nivelurile PSA din sânge în intervalul normal, au fost supuși unei scanări PET pelviene utilizând Ga-68 PSMA (Gallium-68 antigeni-membrană specifici de prostată) (Afshar-Oromieh și colab., 2013). Scanarea Ga-PSMA-PET/CT este un test extrem de sensibil de detectare a leziunilor cu diametrul axei scurte ≥ 2,4 mm (Mottaghy și colab., 2016, Verburg și colab., 2016, Giesel și colab., 2015). Femeile asimptomatice cu CTC detectat și cu expresia pozitivă a receptorului endocrin (HER2) au beneficiat de o scanare RMN a sânului. Pacienții simptomatici au beneficiat de o scanare relevantă în zona simptomelor lor. Testul CTC a fost repetat în decurs de 3-9 luni la pacienții cu CTC detectat și anual pentru pacienții fără CTC, dar cu risc crescut de cancer.

Toți pacienții, cu sau fără diagnostic de cancer, dar cu CTC detectat, au fost informați despre modificări integrate ale stilului de viață și terapii de stimulare a imunității, pe baza unor protocoale bazate pe dovezi, incluzând nutrienți cu proprietăți anti-carcinogene.

Analiza

Analiza descriptivă a fost utilizată pentru a compara numărul CTC și statutul de cancer sau riscul de cancer la momentul inițial, rezultatul principal și componenta observațională a studiului. Analize comparative simple au fost efectuate pentru subgrupurile de pacienți care au efectuat un test CTC repetat după o varietate de tratamente ca intervenție.

Mergi la:

Rezultate

Între sept. 2014 și dec. 2016 am efectuat 600 de teste CTC la 542 de pacienți, incluzând 50% cereri de screening (n = 286 teste) ale pacienților fără diagnostic de cancer, dar cu factori de risc. CTC au fost detectate la toți pacienții cu cancer (n = 277, 100%) și la jumătate dintre pacienții asimptomatici examinați (50%, n = 132 din 265 pacienți). Un subgrup de pacienți cu CTC detectat a suferit intervenții (n = 161). Testele repetate CTC au fost efectuate pentru 10% dintre pacienții cu CTC detectat (40 din 409 pacienți, n = 98 teste CTC). Figura 1 rezumă fluxul procesului, conform declarației TREND (Des Jarlais și colab., 2004) și declarației STROBE (Consolidarea rapoartelor studiilor observaționale) (Vandenbroucke și colab., 2007).

          

Deschide într-o fereastră separată

Figura 1

Diagrama studiului. Pacienți cu cancer (grupul 1), pacienți asimptomatici (screening CTC, grupurile 2+3); CTC au fost detectate la toți pacienții cu cancer (grupul 1) și la 50% dintre pacienții asimptomatici (grupurile 2+3).

Pacienții cu cancer (grupul 1)

Toți pacienții cu cancer diagnosticat (grupul 1, Tabelul 1) au prezentat un număr pozitiv de CTC, detectat prin tehnologia ISET, inclusiv pacienți cu tumori solide și tumori de tip sanguin (de exemplu, limfom non-Hodgkin, mielom multiplu). Numărul CTC a variat de la 0,2 CTC/ml până la 65,4 CTC/ml, inclusiv clustere CTC și CTC unice. Numărul CTC de bază a fost corelat, în mod obișnuit, cu starea și simptomele cancerului pacientului, cu valori mai mari ale CTC prezentate în cazuri mai avansate. Datele noastre observaționale obținute de la pacienți cu cancer sugerează că un număr mai mic de 3 CTC/ml (0,1-2,9 CTC/ml) este de obicei asociat cu risc scăzut de malignitate (etapa I), un număr de 3-20 CTC/ml cu un risc moderat (etapa II și III) și > 20 CTC/ml cu risc crescut de malignitate (etapa IV), incluzând metastaze, recurențe și progresia cancerului. Profilul CTC a fost similar la pacienții cu diferite tipuri de cancer. Testarea CTC a fost repetată după terapie în decurs de 3-9 luni, de obicei în intervale mai scurte pentru numărul CTC mai mare.

Tabel 1

Numărul CTC după tipul de cancer (grupul 1: Pacienți cu cancer)

Deschide într-o fereastră separată

¹Număr inițial CTC, testele de repetare CTC la același pacient nu sunt incluse în acest tabel; Abrevieri, HL, limfom Hodgkin; MCL, limfom al celulelor mantale; MM, mielom multiplu; NHL, limfom non-Hodgkin; SCC, carcinom cu celule scuamoase

Figura 2 ilustrează exemple de CTC detectate prin metoda ISET utilizând criterii citomorfologice.

Figura 2

Detectarea histopatologică/citomorfologică a CTC utilizând metoda ISET. CTC sunt colorate albastru, porii de filtru de 8 microni apar în culoarea neagră. Panoul A: cancer mamar, B: cancer de prostată, C: cancer colorectal, D: cancer renal/vezică urinară

Pentru a monitoriza eficacitatea tratamentului, testarea CTC a fost repetată la 3-4 săptămâni după încheierea unui ciclu de tratament în jurul a 5 luni la 10% dintre pacienții cu cancer (n = 26). Tratamentul ar putea include intervenții chirurgicale, chimioterapie, radioterapie, hipertermie și terapii nutriționale. Numărul CTC a fost corelat cu starea de cancer a pacientului (Tabelul 1), cu o creștere a numărului de CTC în timp indicând progresia cancerului sau a metastazelor și o scădere a numărului de CTC în timp indicând remisia cancerului (Tabelul 2).

Tabel 2

Rezultatele testului CTC repetat la pacienții cu cancer supuși tratamentului, inclusiv intervenții chirurgicale, radioterapie sau chimioterapie aprobată de FDA (Grupul 1)

Deschide într-o fereastră separată

F, femeie; M, bărbat

Tabelul 2 rezumă numărul CTC în timp la pacienții cu cancer care au suferit alte tratamente decât terapiile nutriționale. La acest grup de pacienți, tratamentul chirurgical a dus, în general, la scăderea CTC, tratamentul cu chimioterapie și radioterapie standard nu a făcut acest lucru.

Screening pentru detectare timpurie (grupurile 2+3)

Testele de screening CTC au fost efectuate la majoritatea pacienților asimptomatici fără cancer diagnosticat, dar cu risc crescut de cancer, inclusiv antecedente familiale de cancer sau vârstă înaintată (> 50 ani). Nu s-a detectat CTC la jumătate dintre pacienții supuși screeningului (n = 132 din 265, Figura 1), în timp ce în cealaltă jumătate valoarea CTC a fost de la 0,2-50 CTC/ml (medie = 16 CTC/ml). Pentru pacienții cu CTC detectat (grupul 2), testele de urmărire, inclusiv scanările și testele CTC repetate, au fost programate în interval de 0,5-10 luni (medie = 3,5 luni), iar leziunile canceroase timpurii au fost detectate prin tehnologii standard de scanare la aproximativ 20% (n = 24 din 133) din pacienții examinați cu un număr CTC pozitiv (Tabelul 3).

Tabel 3

Screening-ul CTC pentru detectarea timpurie și scanări de urmărire a pacienților asimptomatici fără tumori detectate la momentul testării CTC (Grupul 2)

Deschide într-o fereastră separată

Screening-ul CTC pentru detectare precoce s-a efectuat la pacienți cu risc crescut de cancer, inclusiv cei cu antecedente familiale de cancer, obiceiuri de fumat, utilizare pe termen lung a contraceptivelor orale sau terapia de substituție hormonală la femei, vârsta avansată (> 50 ani) la bărbați sau alte indicații medicale, conform recomandării medicului; ISET, tehnologia ISET (Rarecells, Franța, www.rarecells.com); tehnologia Maintrac (Germania, www.maintrac.com): Expresia receptorilor și testarea CTC bazată pe markeri EpCAM. Din experiența noastră, numărul CTC prin Maintrac se corelează cu numărul ISET CTC cu un factor de 100. Pentru compararea numărului CTC ISET, determinarea Maintrac CTC a fost împărțită la 100; Abrevieri: F, femeie; M, bărbat, AR, receptor androgen; Ki67, proteina Ki-67, un marker celular pentru proliferarea celulelor; PSA, antigen specific prostatei; PSMA, antigen de membrană specific prostatei; FNA, aspirație cu ac fină; scanare PET, tomografie cu emisie de pozitroni; n/a, nu se aplică

În până la 50% dintre pacienții de sex masculin cu niveluri PSA normale (antigen specific prostatei), dar cu CTC detectat, scanările PET utilizând PSMA (antigeni cu membrană specific Ga-68) au evidențiat o creștere a absorbției în prostată, ceea ce indică un cancer de prostată în stadiu incipient. În plus, în timpul perioadei de studiu a fost detectat cancerul de sân în stadiu incipient, melanomul, cancerul ovarian, pulmonar sau renal la un număr mic de femei și bărbați asimptomatici (n = 7) care au fost supuși testului de screening CTC (Tabelul 3).

Abordări integrative, inclusiv terapii nutriționale

Medicul consultant a informat un subgrup de pacienți cu CTC detectat cu privire la stilul de viață (de ex., dietă, exerciții fizice) și terapia nutrițională de stimulare a imunității și anti-carcinogenă. Tratamentul a fost adaptat pentru creșterea numărului de celule natural killer, inhibarea angiogenezei și a metastazelor. Suplimentele includ curcumină, ceai verde, extract de usturoi, vitamina D, semințe de struguri, licopen, pectină citrică, extract de ciuperci medicinale, semințe de chimen negru, artemisinin și alți nutrienți de stimulare a imunității, cu proprietăți anti-cancerigene (Table 4).

Tabel 4

Tratamentul nutritiv integrat al pacienților cu CTC detectat (grupa 1 și grupa 3)

Deschide într-o fereastră separată

C, cancer; S, screening; F, femeie; M, bărbat; Ca, calciu; NAC, N-acetilcisteină; celulă NK, celulă natural killer; activatorul de celule NK conține tărâțe de orez modificate enzimatic; Pt, pacient; Se, seleniu; Vit, vitamină

Eficacitatea tratamentului terapiei nutriționale stimulatoare imunologice și anti-carcinogene bazate pe dovezi a fost evaluată prin testarea repetată a CTC, disponibilă pentru pacienții cu cancer cu boală ușoară, care nu au suferit o intervenție chirurgicală, chimio sau radioterapie din mai multe motive (grupul 1, n = 9, Figura 3a) și pacienți asimptomatici fără tumori detectate, dar cu număr CTC pozitiv la momentul inițial (n = 14, grupul 3, Figura 3b). La toți acești pacienți, numărul CTC a scăzut în timp (1-15 luni) cu terapie nutritivă integrativă (Figura 3). Nu s-au raportat efecte adverse.

a)Monitorizarea CTC a pacienților cu cancer (grupul 1) înainte și după terapia nutrițională integrativă

a)Monitorizarea CTC a pacienților asimptomatici fără tumori detectate (grupul 3) înainte și după terapia nutrițională integrativă

Luni

Figura 3

Monitorizarea CTC a a) pacienților cu cancer (grupul 1) și b) pacienților asimptomatici fără tumori detectabile (grupul 3) înainte și după terapiile integrative, inclusiv substanțele nutritive stimulatoare imunitar. Pacienții cu cancer (grupul 1) cu boală ușoară nu au suferit intervenții chirurgicale, chimio- sau radioterapie din mai multe motive.

Mergi la:

Discuție

Studiul nostru sugerează că testarea pentru celulele tumorale circulante (CTC) este un instrument util de screening pentru depistarea precoce a cancerului la pacienții cu profil de risc mai ridicat, inclusiv cei cu antecedente familiale de cancer. Testul CTC și numărul CTC pot ajuta, de asemenea, la monitorizarea eficacității tratamentului la pacienții cu cancer. Un număr pozitiv de CTC a fost asociat cu riscul de cancer, unde un număr scăzut de CTC (< 3 CTC/ml) a fost corelat cu un potențial malign ușor, de 3-20 CTC/ml cu potențial malign moderat și un număr CTC mai mare (> 20 CTC/ml) cu risc crescut de malignitate, recurență și metastază, în concordanță cu rapoartele precedente (Cristofanilli și colab., 2004, Ilie și colab., 2014, Hayes și colab., 2006). În plus față de numărul CTC, tipul de celule, celule individuale sau grupuri, oferă perspective valoroase în prognosticul cancerului (Ilie și colab., 2014; Wang și colab., 2017). În acest studiu am folosit tehnologia ISET (Rarecells) pentru detectarea CTC, care oferă avantajul unei identificări directe a celulelor maligne prin criterii citomorfologice (Vona și colab., 2000; Laget și colab., 2017), permițând distincția între precursor și celule singulare maligne și clustere, precum și celule atipice inflamatorii reactive (Farace și colab., 2011, Hofman și colab., 2012, Paterlini-Brechot și Benali, 2007).

În studiul nostru, screening-ul pentru CTC la indivizi asimptomatici a permis detectarea cancerului în stadiu incipient la aproximativ 20% dintre pacienții care prezintă CTC. Foarte important, până la jumătate dintre bărbații cu CTC detectat (25% dintre toți bărbații testați), dar cu niveluri normale de PSA, scanările pozitive ulteerioare PSMA-PET au arătat cancer de prostată în stadiu incipient. Acest lucru sugerează că screening-ul CTC este o măsură mai fiabilă pentru detectarea cancerului de prostată timpuriu decât testarea standard a PSA (Thompson și colab., 2004). În plus, cancerul de sân timpuriu, melanomul, cancerul ovarian, pulmonar și cel renal a fost detectat la un număr mic de femei asimptomatice și la bărbați cu un număr pozitiv de CTC. Detectarea precoce a cancerului este asociată cu o gamă mai largă de opțiuni de tratament și o prognoză mai bună (Cristofanilli și colab., 2004, Hayes și colab., 2006, Tol și colab., 2010).

Un punct forte al studiului nostru a fost de a compara numărul CTC cu statutul de cancer și riscul de cancer într-o cohortă mare de 542 de pacienți. În timp ce rezultatele testelor CTC repetat după tratament au fost disponibile doar într-o mică subgrupă de pacienți (40 din 409 pacienți, 10%, cu CTC detectat), rezultatele inițiale oferă o tendință spre eficiența tratamentului diferitelor tipuri de intervenții. Cu toate acestea, analiza statistică în această cohortă de pacienți nu a fost fezabilă din cauza mărimii mici a eșantionului și a varietății de tratamente, limitând astfel generalizabilitatea cu privire la eficacitatea intervențiilor.

Studiul nostru a furnizat dovezi timpurii conform cărora terapia nutritivă integrativă are potențialul de a reduce numărul CTC, ceea ce la rândul său este asociat cu un risc mai mic de malignitate. Terapia nutrițională a fost extrem de tolerabilă și a fost adaptată către creșterea numărului de celule natural killer, ameliorarea apoptozei celulelor canceroase, inhibarea angiogenezei și a metastazelor.

Celulele natural killer (NK) sunt un important paznic care blochează creșterea celulelor atipice, inclusiv a celulelor canceroase. Nivelurile scăzute ale celulelor NK au fost asociate cu un risc crescut de deces în cancerul de sân (Eichbaum și colab., 2006). În plus, activitatea redusă a celulelor NK a crescut riscul de metastaze cu 350% pe o perioadă de 31 de luni (Koda și colab., 1996).

S-a arătat că usturoiul, disponibil sub formă de extract de usturoi sau pulbere de usturoi, crește numărul de celule natural killer (Lamm și Riggs, 2001). Alte proprietăți anti-carcinogene ale usturoiului includ reducerea carcinogenezei induse de infecție și inducerea apoptozei (Kyo și colab., 1998, Thomson și Ali, 2003).

Alți nutrienți cu proprietăți anti-carcinogene includ curcumina, ceaiul verde, extractul din semințe de struguri, semințele de chimen negru, artemisinina, pectina citrică modificată și extractul de ciuperci.

Curcumina sporește moartea apoptotică, inhibă proliferarea celulară dereglată, dediferențierea și progresia către fenotipul neoplazic prin modificarea moleculelor de semnalizare cheie necesare pentru progresia ciclului celular, pe lângă inhibarea expresiei oncogene H-Ras (Sa și Das, 2008; Limtrakul și colab., 2001, Kim și colab., 2001).

S-a dovedit că ceaiul verde cu polifenoli inhibă mai multe căi și enzime implicate în carcinogeneză, incluzând factorul nuclear-κB (NF-κB), receptorul factorului de creștere epidermal (EGFR), factorul de creștere asemănător insulinei (IGF)-I, activatorul urokinază-plasminogen (uPA), metaloproteinaze de matrice (MMP) implicate în expresia oncogenă și activitățile proteazomului și contribuind la apoptoză și stoparea ciclului celular. (Jankun și colab., 1997, Khan și Mukhtar, 2008).

Extractul de semințe de struguri inhibă creșterea tumorilor avansate și angiogeneza și reglează în sens crescător proteina de legare a factorului de creștere asemănător insulinei (Singh și colab., 2004) și poate induce apoptoza și stoparea ciclului celular (Kaur și colab., 2009).

Semințele de chimen negru (Nigella sativa), cu principalul lor ingredient activ, timochinonă, sunt promițătoare în inducerea morții celulelor tumorale și inhibarea proliferării, angiogenezei, invaziei și metastazării (Randhawa și Alghamdi, 2011). Artemisinina declanșează apoptoza în celulele canceroase umane (Singh and Lai, 2004).

Pectina citrică modificată, care conține principalul ingredient activ galectina-3, are numeroase proprietăți anti-metastatice prin promovarea anti-aderenței și apoptozei și s-a demonstrat a fi promițătoare în mai multe studii clinice prin stoparea progresului cancerului (Glinsky și Raz, 2009; Azémar și colab., 2007).

Extractele din ciuperci medicinale, inclusiv speciile de ciuperci Auricularia, Flammulina, Ganoderma, Grifola, Hericium, Lentinus (Lentinula), Pleurotus, Trametes (Coriolus), Schizophyllum și Tremella, conțin polizaharide sau complecși polizaharidice-proteice, care îmbunătățesc răspunsurile imune naturale și mediate celular, și inhibă proteinele și enzimele implicate în carcinogeneză, incluzând NF-κB, protein-kinazele, aromataza și sulfataza și ciclooxigenaza (Zaidman și colab., 2005).

În plus, o serie de substanțe nutritive sunt esențiale pentru un sistem imunitar activ, cum ar fi vitamina D, care s-a dovedit a juca un rol în anti-carcinogeneză.

Calcitriolul derivat din vitamina D scade expresia aromatazei, enzima care catalizează sinteza estrogenului în cancerul mamar, atât prin reprimare transcripțională directă, cât și indirect prin reducerea prostaglandinelor inflamatorii (Krishnan și Feldman, 2011).

Vitamina D, pe lângă calciu, magneziu, vitamina K și bor, este de asemenea importantă pentru integritatea osoasă (Schwarz și colab., 2013), osul fiind întotdeauna afectat în cancerul de sân și prostată avansat (Mundy, 2002; Lappe și colab., 2007).

Licopenul, abundent în special în tomate, s-a arătat promițător în special în cazul cancerului de prostată (van Breemen și Pajkovic, 2008; Hadley și colab., 2002).

În concluzie, prezentăm dovezi că screening-ul pentru celulele tumorale circulante (CTC) permite detectarea cancerului incipient, în timp ce monitorizarea CTC permite evaluarea eficacității tratamentului, având un număr mai mare de CTC asociat cu risc crescut de malignitate. Studiul nostru sugerează că numărul CTC este un predictor mai fiabil al cancerului de prostată în stadiu incipient decât testarea standard a nivelurilor de PSA, identificând cancerul de prostată în stadiu incipient confirmat de scanarea PSMA-PET la 50% dintre bărbații asimptomatici cu CTC detectat. În plus, studiul nostru oferă dovezi că o combinație de suplimente nutriționale stimulatoare imunitar poate reduce numărul de CTC și, prin urmare, riscul malignității. Nutrienții cu proprietăți anti-carcinogene includ curcumina, ceaiul verde, semințele de struguri, semințele de chimen negru, artemisinina, pectina citrică modificată și extractul de ciuperci medicinale.

Lista de abrevieri

CTC, celule tumorale circulante

EDTA, acid etilen diamină tetraacetic

EpCAM, moleculă de adeziune celulară epitelială

ISET, izolarea după dimensiune a tumorilor epiteliale

PET, tomografie cu emisie de pozitroni

PSA, antigen specific prostatic

PSMA, antigen de membrană specific pentru prostată

Contribuțiile autorilor

Toți autori au conceput și proiectat studiul. Directorul NIIM AS a introdus testul CTC la institut, iar medicii PE și AS au furnizat pacienții, datele pacienților și planurile de tratament pentru studiu. KR a stabilit și a supravegheat testarea ISET-CTC la laboratorul NIIM, a colectat și analizat datele și a scris manuscrisul, cu contribuții din partea coautorilor. Toți autorii au citit și au aprobat versiunea finală.

Mergi la:

Mulțumiri

Suntem recunoscători echipei de asistenți tehnici și de cercetare care au făcut posibilă testarea CTC la NIIM, inclusiv Nikolaj Travica, flebotomist și asistent de cercetare, Viktor Svarcs, citolog principal în domeniul cancerului, Renee DeBoer și Anna Cabrera, asistenți tehnici. De asemenea, le mulțumim citologului Adela Crețoiu, care a ajutat la stabilirea tehnologiei ISET-CTC la NIIM. Ne exprimăm recunoștință față de Dr. John Piesse, care a furnizat, de asemenea, pacienți și date privind pacienții și Dr. Peter Fakler pentru un feedback valoros cu privire la manuscris.

Mergi la:

Bibliografie

1. Afshar-Oromieh A, Malcher A, Eder M, et al. PET imaging with a [68Ga] gallium-labelled PSMA ligand for the diagnosis of prostate cancer: biodistribution in humans and first evaluation of tumour lesions. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2013;40:486–95.[PubMed]
2. Azémar M, Hildenbrand B, Haering B, Heim ME, Unger C. Clinical benefit in patients with advanced solid tumors treated with modified citrus pectin: a prospective pilot study. Clinical medicine insights Oncology. 2007;1:73.
3. Barriere G, Fici P, Gallerani G, et al. Circulating tumor cells and epithelial, mesenchymal and stemness markers: characterization of cell subpopulations. Ann Transl Med. 2014;2:109. [PMC free article] [PubMed]
4. Buhmeida A, Pyrhönen S, Laato M, Collan Y. Prognostic factors in prostate cancer. Diagn Pathol. 2006;1:4. [PMC free article] [PubMed]
5. Chinen L, Mello C, Abdallah E, et al. Isolation, detection, and immunomorphological characterization of circulating tumor cells (CTCs) from patients with different types of sarcoma using isolation by size of tumor cells: a window on sarcoma-cell invasion. Onco Targets Ther. 2014;7:1609–17. [PMC free article] [PubMed]
6. Cristofanilli M, Budd GT, Ellis MJ, et al. Circulating tumor cells, disease progression, and survival in metastatic breast cancer. N Engl J Med. 2004;351:781–91. [PubMed]
7. De Giorgi V, Pinzani P, Salvianti F. Circulating benign nevus cells detected by ISET technique: warning for melanoma molecular diagnosis. Arch Dermatol. 2010;146:1120–4. [PubMed]
8. Des Jarlais DC, Lyles Crepaz N. Improving the reporting quality of nonrandomized evaluations of behavioral and public health interventions: the TREND statement. Am J Pub Health. 2004;94:361–6. [PMC free article] [PubMed]
9. Eichbaum MH, Kaltwasser M, Bruckner T, et al. Prognostic factors for patients with liver metastases from breast cancer. Breast Cancer Res Treat. 2006;96:53–62.[PubMed]
10. Farace F, Massard C, Vimond N, et al. A direct comparison of CellSearch and ISET for circulating tumour-cell detection in patients with metastatic carcinomas. Br J Cancer. 2011;105:847–53. [PMC free article] [PubMed]
11. Garcia JA, Rosenberg JE, Weinberg V, et al. Evaluation and significance of circulating epithelial cells in patients with hormone-refractory prostate cancer. BJU Int. 2007;99:519–24. [PubMed]
12. Giesel FL, Fiedler H, Stefanova M, et al. PSMA PET/CT with Glu-urea-Lys-(Ahx)-[68Ga (HBED-CC)] versus 3D CT volumetric lymph node assessment in recurrent prostate cancer. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2015;42:1794–1800. [PMC free article][PubMed]
13. Glinsky VV, Raz A. Modified citrus pectin anti-metastatic properties: one bullet, multiple targets. Carbohydr Res. 2009;344:1788–91. [PMC free article] [PubMed]
14. Hadley CW, Miller EC, Schwartz SJ, Clinton SK. Tomatoes, lycopene, and prostate cancer: progress and promise. Exp Biol Med. 2002;227:869–80. [PubMed]
15. Harouaka RA, Nisic M, Zheng S-Y. Circulating tumor cell enrichment based on physical properties. J Lab Autom. 2013;18:455–68. [PMC free article] [PubMed]
16. Hayes DF, Cristofanilli M, Budd GT, et al. Circulating tumor cells at each follow-up time point during therapy of metastatic breast cancer patients predict progression-free and overall survival. Clin Cancer Res. 2006;12:4218–24. [PubMed]
17. Hofman V, Ilie M, Long E, et al. Detection of circulating tumor cells from lung cancer patients in the era of targeted therapy: promises, drawbacks and pitfalls. Curr Mol Med. 2014;14:440–56. [PubMed]
18. Hofman V, Ilie MI, Long E, et al. Detection of circulating tumor cells as a prognostic factor in patients undergoing radical surgery for non-small-cell lung carcinoma: comparison of the efficacy of the cell search assay and the isolation by size of epithelial tumor cell method. Int J Cancer. 2011a;129:1651–60. [PubMed]
19. Hofman V, Long E, Ilie M, et al. Morphological analysis of circulating tumour cells in patients undergoing surgery for non-small cell lung carcinoma using the isolation by size of epithelial tumour cell (ISET) method. Cytopathology. 2012;23:30–8. [PubMed]
20. Hofman VJ, Ilie MI, Bonnetaud C, et al. Cytopathologic detection of circulating tumor cells using the isolation by size of epithelial tumor cell method: promises and pitfalls. Am J Clin Pathol. 2011b;135:146–56. [PubMed]
21. Ilie M, Hofman V, Long-Mira E, et al. “Sentinel” circulating tumor cells allow early diagnosis of lung cancer in patients with chronic obstructive pulmonary disease. PLoS One. 2014;9:e111597. [PMC free article] [PubMed]
22. Jankun J, Selman SH, Swiercz R, Skrzypczak-Jankun E. Why drinking green tea could prevent cancer. Nature. 1997;387:561. [PubMed]
23. Kaur M, Agarwal C, Agarwal R. Anticancer and cancer chemopreventive potential of grape seed extract and other grape-based products. J Nutr. 2009;139:1806–12.[PMC free article] [PubMed]
24. Khan N, Mukhtar H. Multitargeted therapy of cancer by green tea polyphenols. Cancer Lett. 2008;269:269–80. [PMC free article] [PubMed]
25. Khoja L, Backen A, Sloane R, et al. A pilot study to explore circulating tumour cells in pancreatic cancer as a novel biomarker. Br J Cancer. 2012;106:508–16.[PMC free article] [PubMed]
26. Khoja L, Shenjere P, Hodgson C, et al. Prevalence and heterogeneity of circulating tumour cells in metastatic cutaneous melanoma. Melanoma Res. 2014;24:40–6.[PubMed]
27. Kim M-S, Kang H-J, Moon A. Inhibition of invasion and induction of apoptosis by curcumin in H-ras-transformed MCF10A human breast epithelial cells. Arch Pharm Res. 2001;24:349–54. [PubMed]
28. Koda K, Saito N, Takiguchi N, e al. Preoperative natural killer cell activity: correlation with distant metastases in curatively research colorectal carcinomas. Int J Surg. 1996;82:190–3. [PubMed]
29. Krebs MG, Hou JM, Sloane R, et al. Analysis of circulating tumor cells in patients with non-small cell lung cancer using epithelial marker-dependent and -independent approaches. J Thorac Oncol. 2012;7:306–15. [PubMed]
30. Krishnan AV, Feldman D. Mechanisms of the anti-cancer and anti-inflammatory actions of vitamin D. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2011;51:311–36. [PubMed]
31. Kyo E, Uda N, Suzuki A, et al. Immunomodulation and antitumor activities of aged garlic extract. Phytomedicine. 1998;5:259–67. [PubMed]
32. Laget S, Broncy L, Hormigos K, et al. Technical insights into highly sensitive isolation and molecular characterization of fixed and live circulating tumor cells for early detection of tumor invasion. PLoS One. 2017;12:e0169427. [PMC free article][PubMed]
33. Lamm DL, Riggs DR. Enhanced immunocompetence by garlic: role in bladder cancer and other malignancies. J Nutr. 2001;131:1067–70. [PubMed]
34. Lappe JM, Travers-Gustafson D, Davies KM, Recker RR, Heaney RP. Vitamin D and calcium supplementation reduces cancer risk: results of a randomized trial. Am J Clin Nutr. 2007;85:1586–91. [PubMed]
35. Lecharpentier A, Vielh P, Perez-Moreno P, et al. Detection of circulating tumour cells with a hybrid (epithelial/mesenchymal) phenotype in patients with metastatic non-small cell lung cancer. Br J Cancer. 2011;105:1338–41. [PMC free article] [PubMed]
36. Limtrakul P-N, Anuchapreeda S, Lipigorngoson S, Dunn FW. Inhibition of carcinogen induced c-Ha-ras and c-fos proto-oncogenes expression by dietary curcumin. BMC Cancer. 2001;1:1. [PMC free article] [PubMed]
37. Mottaghy FM, Behrendt FF, Verburg FA. 68-Ga-PSMA-HBED-CC Pet/CT: where molecular imaging has an edge over morphological imaging. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2016;43:394–6. [PubMed]
38. Mundy GR. Metastasis: Metastasis to bone: causes, consequences and therapeutic opportunities. Nat Rev Cancer. 2002;2:584–93. [PubMed]
39. Pachmann UA, Hekimian K, Carl S, et al. Comparing sequential steps for detection of circulating tumor cells: more specific or just less sensitive? WebMedCentral. 2011WMC001490.
40. Paterlini-Bréchot P. Circulating tumor cells: Who is the killer? Cancer Microenviron. 2014;7:161–76. [PMC free article] [PubMed]
41. Paterlini-Brechot P, Benali NL. Circulating tumor cells (CTC) detection: clinical impact and future directions. Cancer Lett. 2007;253:180–204. [PubMed]
42. Randhawa MA, Alghamdi MS. Anticancer activity of Nigella sativa (black seed)-a review. Am J Chin Med. 2011;39:1075–91. [PubMed]
43. Sa G, Das T. Anti cancer effects of curcumin: cycle of life and death. Cell Div. 2008;3:1. [PMC free article] [PubMed]
44. Schwarz EC, Qu B, Hoth M. Calcium, cancer and killing: the role of calcium in killing cancer cells by cytotoxic T lymphocytes and natural killer cells. Biochim Biophys Acta. 2013;1833:1603–11. [PubMed]
45. Singh NP, Lai HC. Artemisinin induces apoptosis in human cancer cells. Anticancer Res. 2004;24:2277–80. [PubMed]
46. Singh RP, Tyagi AK, Dhanalakshmi S, Agarwal R, Agarwal C. Grape seed extract inhibits advanced human prostate tumor growth and angiogenesis and upregulates insulin-like growth factor binding protein-3. Int J Cancer. 2004;108:733–40. [PubMed]
47. Thompson IM, Pauler DK, Goodman PJ, et al. Prevalence of prostate cancer among men with a prostate-specific antigen level≤4.0 ng per milliliter. N Engl J Med. 2004;350:2239–46. [PubMed]
48. Thomson M, Ali M. Garlic [Allium sativum]: a review of its potential use as an anti-cancer agent. Curr Cancer Drug Targets. 2003;3:67–81. [PubMed]
49. Tol J, Koopman M, Miller M, et al. Circulating tumour cells early predict progression-free and overall survival in advanced colorectal cancer patients treated with chemotherapy and targeted agents. Ann Oncol. 2010;21:1006–12. [PubMed]
50. Van Breemen RB, Pajkovic N. Multitargeted therapy of cancer by lycopene. Cancer Lett. 2008;269:339–51. [PMC free article] [PubMed]
51. Vandenbroucke JP, Von Elm E, Altman DG, et al. Strengthening the reporting of observational studies in epidemiology (STROBE): explanation and elaboration. PLoS Med. 2007;4:e297. [PMC free article] [PubMed]
52. Verburg FA, Pfister D, Heidenreich A, et al. Extent of disease in recurrent prostate cancer determined by [68Ga] PSMA-HBED-CC PET/CT in relation to PSA levels, PSA doubling time and Gleason score. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2016;43:397–403. [PubMed]
53. Vona G, Estepa L, Béroud C, et al. Impact of cytomorphological detection of circulating tumor cells in patients with liver cancer. Hepatology. 2004;39:792–7.[PubMed]
54. Vona G, Sabile A, Louha M, et al. Isolation by size of epithelial tumor cells : a new method for the immunomorphological and molecular characterization of circulatingtumor cells. Am J Pathol. 2000;156:57–63. [PMC free article] [PubMed]
55. Wang C, Mu Z, Chervoneva I, et al. Longitudinally collected CTCs and CTC-clusters and clinical outcomes of metastatic breast cancer. Breast Cancer Res Treat. 2017;161:83–94. [PubMed]
56. Zaidman B-Z, Yassin M, Mahajna J, Wasser SP. Medicinal mushroom modulators of molecular targets as cancer therapeutics. Appl Microbiol Biotechnol. 2005;67:453–68.[PubMed]

Imagini din această publicație. Vezi toate imaginile (3) Text gratuit