Процесс метастазирования опухоли известен уже более ста лет, многочисленные исследования доказали природу возникновения «опухоле-клеточной лейкемии», как раньше называли метастатическую болезнь [1–5]. В последнее десятилетие для определения ЦОК опробовано множество методик: ПЦР с обратной транскрипцией, центрифугирование на градиенте плотности, лизис цельной крови, проточная цитометрия, иммуномагнитная сепарация, метод микрочипов, и некоторые другие [6]. Первой системой для непосредственного определения ЦОК в крови пациентов, одобренной FDA для клинического использования, стала система CellSearch™ (Janssen Diagnostics, Inc.), принцип работы которой основан на подсчёте количества эпителиальных опухолевых клеток, выделяемых из крови. Идентификация клеток осуществляется с помощью флюоресцентно меченых антител к цитокератинам (8, 18, 19), общелейкоцитарному антигену CD45 и ядерного красителя DAPI. В настоящее время данная система утверждена FDA для клинического применения при трёх локализациях злокачественных опухолей: раке молочной железы, простаты и толстого отдела кишечника, референсными значениями считаются менее 5-ти ЦОК в образце при раке груди, менее 3х при колоректальном раке и менее 5-ти при раке простаты. При превышении рефернсных значений образец считается положительным на наличие ЦОК [2, 7].
Целью нашей работы являлся анализ данных из доступной отечественной и зарубежной литературы по прогностическому значению выявленных в крови ЦОК, а также перспективы использования данного исследования с помощью системы CellSearch™ при опухолях других локализаций.
Циркулирующие опухолевые
клетки (ЦОК) в определении прогноза при опухолях молочной железы
В 2004 году M. Cristofanilli с соавторами опубликовали результаты исследования 83 больных метастатическим раком молочной железы. Метастазы в висцеральные органы выявлены у 70 больных (84 %), метастазы в молочную железу, лимфатические узлы, кости, грудную стенку, кожу у 13 (16 %). При гистологическом исследовании инфильтрирующий протоковый рак выявлен у 61 больной (73 %), дольковый – у 11(13 %), смешанная форма – у 2 больных (3 %), рак in sity – у 2 (3 %). У 7 больных (8 %) гистологическая форма рака неизвестна. Позитивный гормональный статус опухоли выявлен у 53 больных (64 %), негативный – у 30 (36 %), Her2+ – у 12 больных (15 %). Неоадьювантная терапия проведена у 51 больной (61 %). Для выяснения прогностического значения выявленных в крови ЦОК забор крови на исследование проводили перед началом терапии, через 3–4 недели после инициации терапии, и далее через каждые 9–12 недель. Оценка выживаемости без прогрессирования и общей выживаемости по Каплану-Мейеру была выполнена для всех точек забора крови больным, имеющим до начала терапии ˂ 5 или ≥ 5 ЦОК. Результаты исследования показали, что у больных, имевших до лечения 5 и более ЦОК, выживаемость без прогрессирования и общая выживаемость составили 2,7 и 10,1 месяца, соответственно, против 7 и 18 месяцев и более у больных, в крови которых до начала терапии отмечено менее 5 ЦОК (p ˂ 0.001). При повторном исследовании после инициации терапии тенденция сохранялась в отношении выживаемость без прогрессирования (2,1 месяца против 7 месяцев, p ˂ 0.001) и общей выживаемости (8,2 месяца против ˃ 18 месяцев, p ˂ 0.001) [10, 3].
Roy Beveridge сравнил сопоставимость как прогностического фактора уровня ЦОК и CA 27-29 [8]. Результаты показали, что у 54 % больных (29 из 53) метастатическим РМЖ определяются ЦОК (от 5 до 1,341 клетки). Уровень ЦОК продемонстрировал высокую специфичность (89 %) и корреляцию с клиническим статусом больной. Тем не менее, уровень ЦОК оказался менее чувствительным методом (70 %), в связи с тем, что не у всех больных при прогрессировании заболевания отмечалось повышение его уровня, тогда как CA 27-29 продемонстрировал более высокую чувствительность (85 %), но меньшую специфичность (31 %). Автором также сделан вывод о том, что уровень ЦОК не отражает ни опухолевую нагрузку, ни активность роста, хотя и является ранним прогностическим фактором прогноза эффективности лечения.
IVan der Auwera и соавт. определяли содержание ЦОК с помощью трёх методов: CellSearch™ системы, с помощью готового кита AdnaTest Breast Cancer Select/Detect, и RT-PCR методикой (ОТ-ПЦР, ПЦР с обратной транскрипцией) в крови 76 больных РМЖ и 20 здоровых доноров [9, 29, 30]. По результатам исследования с использованием системы CellSearch™, 59 % пациентов РМЖ и 10 % здоровых доноров имело хотя бы 1 ЦОК. У 36 % больных выявлено 2 и более ЦОК, тогда как в контрольной группе ни один из образцов не содержал 2 или более ЦОК, что соответствует специфичности 100 %. С помощью методики AdnaTest Breast Cancer Select/Detect определялись опухолеассоциированные последовательности ДНК (Muc-1, GA733-2 или HER2). Положительный результат обнаружен у 22 % в группе больных РМЖ и ни у одной в контрольной группе. Однако, положительный результат был связан с высоким уровнем у больных CA15,3 и не ассоциировался с прогрессией опухоли. С помощью метода ОT-ПЦР выявлено, что 26 % больных РМЖ были позитивны по CK-19 и ни одна из контрольной группы; 54 % больных РМЖ были позитивны по маммоглобину и 18 % и по CK-19, и по маммоглобину. Но не обнаружение CK-19, ни маммоглобина не коррелировало с прогрессией опухоли. В целом, соответствие между методами колебалось от 53 % (для AdnaTest и определения маммоглобина, методом real time ПЦР) и до 81 % (для AdnaTest и Cell Search) [29, 30, 31, 32, 33, 34, 48, 49].
Циркулирующие опухолевые
клетки (ЦОК) в определении прогноза при опухолях предстательной железы
В 2004 году крупное исследование провели Allard W.J., Matera J., Miller M.C и соавт.. Была исследована кровь 123 больных раком предстательной железы, где ЦОК определялись в количестве от 0 до 23,618 в 7.5 мл крови: 2 и более ЦОК обнаружены у 57 %, 5 и более у 41 %, 10 и более у 32 % и 50 и более ЦОК определили у 14 % пациентов. Воспроизводимость полученных результатов была подтверждена в парных пробах крови. Авторы отметили, что система CellSearch™ позволяет довольно надёжно, точно и воспроизводимо определять ЦОК независимо от того, насколько гетерогенны и малочисленны сами ЦОК. [13].
Danila D.C. с соавторами при помощью системы CellSearch™ определяли ЦОК у 120 больных РПЖ [14, 36]. Метастазы в мягкие ткани были выявлены у 10 % больных, костные метастазы – 34 %, метастазы в кости и мягкие ткани у 56 %. В результате ЦОК не определялись у 7 % больных, у 25 % больных отмечено до 2 ЦОК, у 11 % от 3 до 4 ЦОК, в крови 12 % больных выявлено от 5 до 9 ЦОК, у 21 % от 10 до 50 ЦОК и у 24 % обследованных ЦОК обнаружились в количестве более 51. Таким образом, в крови 57 % больных РПЖ выявлялось 5 и более ЦОК. Большее число ЦОК выявлялось у больных с костными метастазами, меньшее – у тех, кто имел метастазы только в мягкие ткани и получил первичную химиотерапию. У больных, не получавших ХТ, при наличии в крови 5 и более ЦОК общая выживаемость составила 10,4 месяца против 18,4 месяца у больных, в крови которых выявлено менее 5 ЦОК. Аналогичная тенденция наблюдалась и у больных, получавших цитотоксическую терапию, где общая выживаемость составила 9 и 22,7 месяца, соответственно.
В работе De Bono J.S., Sher H.I., Montogomery R.B. и соавт. 2007 года исследование проведено у 120 больных метастатическим раком предстательной железы. Радикальная простатэктомия до исследования выполнена у 28 % больных, 29 % проведено лучевое лечение. Первую линию химиотерапии прошли 27 % больных, вторую и последующие 54 %. Метастазы только в мягкие ткани выявлены у 10 % больных, костные метастазы у 34 %, метастазы в кости и мягкие ткани у 56 % больных. ЦОК не определялись у 7 % больных, у 25 % выявлено до 2 ЦОК, 11 % имели 3–4 ЦОК, 12 % 5–9 ЦОК, у 21 % больных выявлено от 10 до 50 ЦОК и у 24 % обследованных ЦОК обнаружились в количестве более 51. Таким образом, 57 % пациентов имели 5 и более ЦОК. Большее число ЦОК обнаружилось у тех пациентов, которые имели костные метастазы, меньшее – у тех, кто имел метастазы только в мягкие ткани и получил первичную химиотерапию. Повышенное базовое число ЦОК строго ассоциировалось с меньшей выживаемостью [15].
Прогноз общей выживаемости для пациентов с исходным неблагоприятным уровнем ЦОК при последующем снижении уровня ЦОК улучшался с 6,8 до 21,3 месяцев; прогноз для пациентов, имевших исходный благоприятный уровень ЦОК менее 5 клеток, при последующем повышении уровня ЦОК ухудшался с более чем 26 месяцев до 9.3 месяца. Авторами сделан вывод, что уровень ЦОК – наиболее точный и независимый фактор прогноза общей выживаемости.
Resel F.L. и соавт. исследовали кровь 30 больных локализованным РПЖ, 30 больных метастатическим РПЖ и 30 здоровых добровольцев [16]. В контрольной группе у 3 пациентов было обнаружено по 1 ЦОК; в группе локализованным РПЖ 27 % имели ЦОК, ни у одного число ЦОК не превысило 2; у 80 % пациентов метастатическим РПЖ обнаружены ЦОК, медиана содержания которых составила 18 клеток. Авторами выбрана точка cutoff в 4 ЦОК в 7,5 мл крови, для определения группы больных с плохим прогнозом. При превышении этого значения отмечено снижение общей выживаемости и выживаемости без прогрессирования (24 месяца против 45, и 7 против 44) в сравнении с больными, уровень ЦОК у которых был меньше 4 (p ˂ 0,001). Риск смертности и прогрессирования у больных с ≥ 4 ЦОК был выше в 4,1 (P = 029) и 8,5 (P < 001) раза.
В исследовании Amato R.J. и соавт. определены ЦОК у 202 пациентов РПЖ [17]. Метастатическая болезнь была подтверждена у 87 пациентов (43 %), из них 40 (20 %) имели метастазы только в кости, 15 (7 %) имели метастазы в лимфоузлах и 24 (12 %) имели метастазы как в кости, так и в лимфоузлы. ЦОК в количестве 1 и более были обнаружены у 46 пациентов (22,7 %). Пациенты были разделены на 4 группы: группа 1 – 0 ЦОК/7.5 мл, группа 2 – меньше 5 ЦОК/7.5 мл, группа 3 – 5-100 ЦОК/7.5 мл, группа 4 – более 100 ЦОК/7.5 мл крови. Общая выживаемость для 1 группы установлена не была, для 2, 3 и 4 группы составила 78,54; 73,33, и 70,71 месяца. Большее число ЦОК обнаружилось у пациентов с костными метастазами (mean 41,12 ЦОК) или имевших метастазы и в костную и в лимфоидную ткань (mean 57,04 ЦОК), чем у пациентов с метастазами в лимфоузлы (mean 2,53 ЦОК).
Циркулирующие опухолевые
клетки (ЦОК) в определении прогноза при колоректальном раке
Колоректальный рак, также как рак молочной и предстательной желез, является одним из самых частых злокачественных новообразований в структуре заболеваемости и смертности. В исследовании Cohen S.J., Punt C.J., и соавт. в 2008 году установлен порог позитивности в 3 ЦОК для метастатических форм колоректального рака, в котором их определяли методом CellSearch™ у 430 больных метастатическим раком толстой кишки до лечения, после 1, 2 и 3 курса терапии [15, 37, 38]. При сравнении групп больных с благоприятным (менее 3 ЦОК в 7,5 мл крови) и неблагоприятным исходным уровнем ЦОК (более 3 ЦОК в 7,5 мл крови) прогноз безрецидивной выживаемости составил 4,5 против 7,9 месяцев; общей выживаемости 9,4 против 18,5 месяцев.
Katsuno и соавт. в исследовании 2008 года отмечают, что уровень ЦОК имеет прямую связь с поражением лимфоузлов и стадией заболевания, где значительно выше частота обнаружения ЦОК в группе больных с наличием лимфогенных метастазов (50 % против 21 %)[16].
В работе Tol J., Koopman M. с соавторами в 2009 году обследовано 467 больных колоректальным раком, где уровень ЦОК определяли с помощью CellSearch™ до начала химиотерапии и через равные промежутки после начала терапии [17]. 29 % пациентов имели изначально высокий уровень ЦОК. До начала терапии выявлено ЦОК в диапазоне от 0 до 312 (среднее 6,96), после 1–2 недель лечения в диапазоне от 0 до 192 ЦОК (среднее 1,39). Средняя выживаемость без прогрессирования составила 8,1 месяца для пациентов с высоким базовым числом ЦОК и 10,5 месяца для пациентов с низким базовым содержанием ЦОК; средняя общая выживаемость для этих групп составила 13,7 и 22 месяца соответственно (P < 0,0001). Во все временные точки в ходе лечения средняя выживаемость без прогрессирования и общая выживаемость были значительно ниже у пациентов с базовым высоким содержанием ЦОК, чем у пациентов с низким количеством ЦОК. В группе пациентов с низким содержанием ЦОК до лечения и через 1–2 недели после начала терапии прогноз выживаемости без прогрессирования составил 10,5 месяцев; в группе пациентов, у которых изначально высокое содержание ЦОК снижалось через 1–2 недели после начала терапии, прогноз выживаемости без прогрессирования составил 7,9 месяцев; тогда как в группе пациентов, у которых высокий уровень ЦОК сохранялся во время терапии, прогноз выживаемости без прогрессирования составил 3,9 месяцев.
ЦОК при опухолях других локализаций
В работе Nicola Normanno и соавт. 2014 года определена прогностическая значимость ЦОК у 60 больных распространённым мелкоклеточным раком лёгкого с использованием системы CellSearch™[20]. Подсчёт ЦОК производили до начала химиотерапии и после завершения первого или всех курсов терапии. ЦОК были обнаружены у 90 % пациентов до начала лечения. Авторами показано, что лишь изменение уровня ЦОК после завершения 1 цикла ХТ является ценным прогностических фактором, а приводимые ранее уровни позитивности для других локализаций злокачественных опухолей оказались неприменимы при данной патологии. Похожие выводы были сделаны и в более раннем исследовании Hou et al в 2012 году [19, 39]. Кровь 97 пациентов мелкоклеточным раком лёгкого была забрана за 7 дней до начала химиотерапии и после проведения 1 цикла. Подсчёт ЦОК осуществлялся с помощью системы CellSearch™. До начала терапии ЦОК обнаружились у 85 % пациентов (среднее ± стандартное отклонение = 1589 ± 5565 ЦОК). Пациенты были разделены на 2 группы: с благоприятным (˂50) и неблагоприятным (≥ 50) содержанием ЦОК до лечения; в 1 группе выживаемость без прогрессирования и общая выживаемость составили 8,8 и 11,5 месяцев, во 2 группе 4,6 и 5,4 месяцев соответственно(р < 0,0001). Уровень ЦОК, по мнению авторов, является независимым прогностическим фактором для пациентов с мелкоклеточным раком лёгкого, а сохранение уровня ЦОК выше 50 после окончания курса терапии свидетельствует о неадекватном подборе схемы лечения и ассоциируется с плохим прогнозом.
Krebs и соавт. в исследовании 2011 года 101 больного III–IV стадией немелкоклеточного рака лёгких до и после первого цикла стандартной ХТ методом CellSearch™ выявили, что уровень ЦОК был выше у пациентов IV стадии заболевания, где в 32 % обнаружены 2 и более ЦОК, тогда как у больных IIIB стадией только у 7 %, а у пациентов IIIА стадии не было обнаружено ни одной ЦОК [21, 40, 41, 42, 43]. Выживаемость без прогрессирования и общая выживаемость составили 6,8 и 8,4 месяца у пациентов с числом ЦОК ˂ 5, против 2,4 и 4,3 месяца у больных с уровнем ЦОК ≥ 5 до лечения. Несмотря на безусловную достоверность полученных данных, авторы отмечают, что для клинического использования при немелкоклеточном раке лёгкого системы CellSearch™ необходимы дальнейшие исследования.
При гепатоцеллюлярной карциноме уровень ЦОК в крови коррелировал с вероятностью рецидива после гепатэктомии и снижением безрецидивной выживаемости [21]. Даже при радикальном удалении первичной опухоли и отсутствии метастазов в регионарных ЛУ при уровне ЦОК > 0.01 % у 50 % больных безрецидивный период составлял от 1,3 до 57,1 месяца. Больные с содержанием ЦОК > 0,01 % имели сниженный показатель двухлетней безрецидивной выживаемости (22,7 % против 64,2 %) и общей выживаемости (58,5 % против 94,1 %), в сравнении с больными с изначально низким содержанием ЦОК (≤ 0.01 %).
Poveda и соавт. в мультицентровом рандомизированном исследовании протестировали 216 больных раком яичников с помощью системы CellSearch™[23]. Больные, имевшие 2 и более ЦОК, показали меньшую выживаемость без прогрессирования (3,2 месяца против 6,6 месяца) и общую выживаемость (12,4 месяца против 20,6 месяца), чем те, в крови которых обнаружена 1 ЦОК или не имеющие ЦОК. Однако, общее число пациентов, позитивных на наличие ЦОК было невелико, что может быть объяснено предпочтительным при раке яичника негематогенным путём метастазирования, а также сниженной экспрессией EpCAM, либо потерей его в результате эпителиально-мезенхимального перехода.
Начат поиск ЦОК при меланоме (CMC – circulating melanoma cells). В проспективном исследовании Khoja L. и соавт. на платформе CellSearch™ установили, что у пациентов с уровнем ЦОК 2 и более достоверно снижалась общая выживаемость в сравнении с больными, у которых число ЦОК было меньше 2 (7 месяцев против 10) [24, 44, 45, 46].
Заключение
Таким образом, проведенный анализ литературы демонстрирует, что ЦОК являются независимым прогностическим фактором эффективности проводимой терапии и течения заболевания, а также ЦОК – точный и независимый фактора прогноза общей выживаемости и выживаемости без прогрессирования. Кроме того, уровень ЦОК – высокоспецифичный и высокочувствительный показатель опухолевой гематогенной диссеминации.
Перспективными представляются исследования, направленные на выделение и исследование ЦОК для определения их биологических особенностей. Ценными данными представляется определение жизнеспособности ЦОК, экспрессии ими маркеров эпителиально-мезенхимального перехода, что имеет особое значение в связи с тем, что система CellSearch™, как и другие системы, использует для определения ЦОК молекулу EрCAM, изучение ЦОК in vivo на моделях лабораторных животных [24]. Крайне важно сравнение ЦОК с клетками первичной опухоли, особенно их мембранного профиля, различие мембранных антигенов ЦОК и раковых стволовых клеток.
Библиографическая ссылка
Кит О.И., Новикова И.А., Никипелова Е.А., Нистратова О.В., Бахтин А.В., Селютина О.В., Черникова Е.Н. ЦИРКУЛИРУЮЩИЕ ОПУХОЛЕВЫЕ КЛЕТКИ КАК ВЫСОКОСПЕЦИФИЧНЫЙ ПРОГНОСТИЧЕСКИЙ ФАКТОР. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 12-2. – С. 252-257;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6310 (дата обращения: 19.04.2024).