Abstract
Kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) er en risikofaktor for lungekreft. Migrering av sirkulerende tumorceller (CTCs) i blodstrømmen er en tidlig hendelse som oppstår under carcinogenesis. Vi forsøkte å undersøke tilstedeværelsen av CTCs i tillegg til CT-scan hos KOLS-pasienter uten klinisk påvisbar lungekreft som et første skritt for å identifisere en ny markør for tidlig lungekreft diagnose. Tilstedeværelsen av CTCs ble undersøkt av en Iset filtrering-berikelse teknikk, for 245 individer uten kreft, inkludert 168 (68,6%) KOLS-pasienter, og 77 individer uten KOLS (31,4%), inkludert 42 kontroll røykere og 35 ikke-røykende friske individer . CTCs ble identifisert ved cytomorphological analyse og karakterisert ved å studere deres uttrykk av epitel og mesenchymale markører. KOLS-pasienter ble overvåket årlig av lavdose spiral CT. CTCs ble påvist hos 3% av KOLS-pasienter (5 av 168 pasienter). Den årlige overvåking av CTC-positive KOLS-pasienter ved CT-scan screening oppdaget lunge knuter 1 til 4 år etter CTC deteksjon, som fører til be kirurgisk reseksjon og histopatologisk diagnose av tidlig stadium lungekreft. Oppfølging av de 5 pasientene ved CT-scan og Iset 12 måneder etter operasjonen viste ingen svulst tilbakefall. CTCs oppdaget hos KOLS-pasienter hadde en heterogen uttrykk for epitel og mesenchymale markører, som var lik den tilsvarende lunge svulst fenotype. Ingen CTCs ble påvist i kontroll røykere og ikke-røykere friske individer. CTCs kan oppdages hos pasienter med KOLS uten klinisk påvisbar lungekreft. Overvåking «sentinel» CTC-positive KOLS-pasienter kan tillate tidlig diagnostisering av lungekreft
Citation. Ilie M, Hofman V, Long-Mira E, Selva E, Vignaud J-M, Padovani B, et al. (2014) «Sentinel» Sirkulasjonstumorceller Tillat tidlig diagnostisering av lungekreft hos pasienter med kronisk obstruktiv lungesykdom. PLoS ONE 9 (10): e111597. doi: 10,1371 /journal.pone.0111597
Redaktør: Vladimir V. Kalinichenko, Cincinnati Children Hospital Medical Center, USA
mottatt: 11 juni 2014; Godkjent: 01.10.2014; Publisert: 31 oktober 2014
Copyright: © 2014 Ilie et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet:. Den forfatterne bekrefter at alle data som underbygger funnene er fullt tilgjengelig uten restriksjoner. Alle relevante data er i avisen og dens saksdokumenter filer
Finansiering:. Forfatterne ønsker å takke «Cancéropôle PACA» (Procan 2012-2015, Axe C) og «Association Regionale Assistance Respiratoire à Bosted» (ARARD), Aubagne, Frankrike for sin økonomiske støtte. MI ble støttet av «Fondation Lefort-Beaumont de l’Institut de France» gjennom samarbeid med INSERM Unit 807, Paris. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
til tross for nylige fremskritt i terapeutiske strategier, den samlede prognosen for lungekreft er fortsatt dystre, særlig på avanserte stadier [1], [2]. Bare fullstendig kirurgisk reseksjon av tidlig stadium svulster forbedrer prognosen av ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) pasienter. En årsak til dårlig prognose i NSCLC er fraværet av rutine, enkel å utføre og lavpris metoder som tillater påvisning av asymptomatiske tidlig stadium svulster. Metodene som brukes tidligere for tidlig diagnostisering av lungekreft, herunder biologiske tester ved hjelp av blodprøver, var ikke avgjørende eller nødvendig å bli bekreftet på større kohorter [3] – [5]. Tidlig diagnostisering av lungekreft er en kritisk folkehelseproblem ettersom 94 millioner røykere har en forhøyet risiko for å utvikle sykdommen, som fortsatt er den ledende dødsårsaken i USA [6], [7]. The National Lung Screening Trial viste nylig at lavdose CT screening er assosiert med en reduksjon i dødelighet av lungekreft på 20% [6]. Men dette resultatet var assosiert med 96,4% falske positive resultater, ettersom ut av 26,309 pasientene skjermet, 7191 ble funnet å være positive, men bare 649 ble videre åpenbart for å ha lungekreft. Videre skal den samlede antall pasienter med lungekreft var 1060, inkludert 411 falske negativer som var savnet ved CT screening. Det er derfor et sterkt behov for å finne nye metoder for tidlig påvisning av lungekreft, spesielt i «
på høy-risiko
» individer.
Kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) og lungekreft aksje felles patofysiologiske trasé og epidemiologiske studier har vist at uavhengig av røykestatus, tilstedeværelse av KOLS
per se
er en risikofaktor for NSCLC, selv i tidlig stadium KOLS [8] -. [17]
Migrering av sirkulerende tumorceller (CTCs) inn i blodstrømmen ser ut til å være et tidlig begivenhet av human kreftutvikling som eksperimentelle data i dyremodeller viste at svulster som er mindre enn 1 mm kan være assosiert med tilstedeværelse av CTCs i blodet strøm [18] – [22]. Søk etter CTCs har hovedsakelig blitt utført, inntil nå, på pasienter med diagnostisert med kreft, inkludert pasienter med metastatisk eller lokalisert kreft.
I denne innstillingen, vi tenkte at invasiv karakter av lungekreft kan være brukt som sin «akilleshæl» og tillate dens tidlig diagnose gjennom sensitive og diagnostisk påvisning av CTCs. Våre resultater viser for første gang at CTCs kan påvises i en undergruppe av pasienter med KOLS. CT-scan screening oppdaget lunge knuter 1 til 4 år etter CTC isolasjon, fører til kirurgisk fjerning og diagnose av tidlig stadium lungekreft. Disse resultatene demonstrere proof of concept av CTCs deteksjon som en tidlig indikator på invasiv lungekreft i «
på risiko
» pasienter.
Pasienter og metoder
Design og pasienter
Dette var en monosentriske intervensjons, observasjons prospektiv studie av pasienter med KOLS. Disse pasientene ble først tatt med i den eksperimentelle kontrollgruppe fra en større studie (NCT00818558 Human Biobank, Nice, BB-0033-00025) hvor hovedhensikten var vurderingen av tilstedeværelse og hyppigheten av CTCs i lungekreftpasienter som gjennomgår kirurgi . Målet med denne sekundære studien var å analysere tilstedeværelsen av CTCs i tillegg til CT-scan hos KOLS-pasienter uten klinisk påvisbar lungekreft som et første skritt for å identifisere en ny markør for tidlig lungekreft diagnose. Pasientene fikk nødvendig informasjon om studiet og skriftlig samtykke ble innhentet fra hver av dem. Studien ble godkjent av den lokale etiske komité (04-APN-08, CHU de Nice, Frankrike).
245 individer følges ved Pasteur Hospital (Institutt for pulmonal Medicine, CHU i Nice, Frankrike) ble innrullert i denne studien mellom juni 2008 og april 2012. blant disse fagene, 168 (68,6%) hadde KOLS og 77 (31,4%) var uten KOLS, inkludert 42 røykere uten noen påviselig patologi (1 PY 30; gjennomsnittsalder, 55 ± 7 år, 22 menn og 20 kvinner) og 35 friske røykfrie individer (54 ± 5 år, 20 menn og 15 kvinner). KOLS-pasienter ikke har symptomer på klinisk påvisbare lungekreft eller andre kreftformer på tidspunktet for inkludering i studien. De viktigste kjennetegn ved pasienter med KOLS inkludert i denne studien er beskrevet i Tabell 1. Pasienter med KOLS hadde ingen transbronchial og /eller transparietal bryst biopsier minst 15 dager før bronkoskopi. Pasienter med KOLS ble først innlagt på sykehus på grunn av fysiske funn, blodanalyse, spiral computertomografi (CT) eller fluorodeoxyglucose positronemisjonstomografi. KOLS-pasienter med og uten CTCs fikk lavdose spiral CT ved baseline, og deretter årlig som en del av forskningsstudien.
Metoder
CTC deteksjon .
Isolering av størrelse av epithelial tumorceller (Iset) teknologi (Rarecells Diagnostics, Paris, Frankrike) ble utført ved hjelp av tidligere beskrevne metoder [23]. I korthet er fremgangsmåten Iset en blodfiltrering basert tilnærming, som beriker på et polykarbonat membranceller som er større enn 8 um. For Iset, ble 10 ml perifert blod oppsamles i bufret EDTA, holdt ved romtemperatur, og behandlet i løpet av en time av samlingen. Membranen ble kuttet i 2 deler som inneholder henholdsvis 6 plasser for immunocytochemistry og 4 plasser for mai Grünwald Giemsa (MGG) farging for cytologisk analyse. Immunocytokjemi ble utført som beskrevet tidligere, ved hjelp av dobbelt immunolabeling med en pan-cytokeratin antistoff (mus, klon KL-1, Immunotech-Beckman-Coulter, Villepinte, Frankrike), og en anti-vimentin (mus, klon V9, Glostrup, Danmark) antistoff anvendt på filtrene i 45 minutter ved værelsestemperatur [23]. Ved hjelp av Iset, ble pasientene vurderes som positiv for CTCs basert på cytopathological analyse av de isolerte celler og påvisning av celler med karakteristiske maligne egenskaper bestemmes i henhold til tidligere definerte kriterier [24] -. [26]
Prøve besøk ble definert som baseline, midlertidig (rundt hver 12 måneder fra baseline), og endelig (rundt 5 år etter baseline) besøk. Data ble samlet inn fra legenes kliniske notater ved hvert besøk, og sammen med CTCs data opplysningene ble overført til en standard sak rapportskjema.
computertomografi.
CT thorax skanner ble anskaffet ved hjelp en 64-slice GE Medical Systems Lightspeed Volume CT (GE Healthcare, Wisconsin, USA): detektorgruppe på 64 × 0,625 mm, FOV på 36 cm, bord hastighet på 39,37 mm /s, rotasjon på 0,5 s, 120 kVp, bek av 0.987:1, støy indeks på 17,36. Etter infusjon av intravenøs kontrastmidler, ble brystet regionen skannet under pust-hold på slutten av inspirasjon i liggende stilling. Automatisert bolus sporing av programvare ble benyttet for å utløse bildeinnsamling med en terskel på 100 HU i et område av interesse plasseres over torakal aorta. Lung tetthet og volum målinger ble utført ved hjelp av OsiriX digital analyseprogram (OsiriX Imaging Software, v3.7.1, OsiriX Foundation, Genève, Sveits). Bilde segmentering programmet ble brukt til å segmentere lungeparenkym ifølge terskler forhåndsbestemte tetthet. Lung demping terskelgrenser -500 til -1024 HU ble brukt til å utelukke myke vevet rundt lungene. Områder med dempingsverdier lavere enn -910 HU ble ansett representant for dårlig fungerende emphysematous lunge. En eksperiment radiolog, som var blindet til CTC resultater og annen informasjon med pasienter, beregnet mål på volum og tetthet av hver lunge segment på mediastinale vinduet på CT-bilder. De følgende CT parametre ble beregnet for hver pasient: total lungevolumet (TLV), volumet av normal lunge parenchyma (verdier -500 HU til -910 HU), volumet av emphysematous lunge (verdier som er mindre enn -910 HU), og gjennomsnittlig lunge tetthet.
Resultater
CTCs ble påvist hos 3% (5 av 168) av KOLS-pasienter basert på blod filtrering og cytopathological analyse av isolerte celler. De detekterte Cellene hadde karakteristiske maligne cytopathological trekk (fig. 1). CTCs avslørte store kjerner, med spredte atom riller, heterochromatin klumper, og en moderat mengde av cytoplasma med et høyt atom /cytoplasma-forhold (fig. 1). De fem CTC-positive KOLS-pasienter ble funnet å ha mellom 19 og 67 isolerte CTCs (tabell 2). Videre disse pasientene viste sporadiske CTMer som følger: pasient 1 hadde en CTM består av 20 celler (Fig. 1); pasient 2 hadde 3 CTMer bestående av 5, 7 og 15 CTCs; Pasienten 3 hadde en CTM med 16 CTCs; Pasienten 4 hadde en CTM med 12 CTCs, og pasienten fem hadde en CTM med 19 celler. Sporadiske klynger avslørte tridimensional sammenhengende ark med oval eller mangekantet CTCs viser atom atypia, moderat til fremtredende anisonucleosis, med hyppige flere nucleoli og kjernekraft overlappende. De tilsvarende immunostained cellene uttrykte hovedsakelig pan-cytokeratin alene (Fig. 1). Imidlertid et lite antall CTCs sterkt uttrykt vimentin med en svak tilhørende cytokeratin ekspresjon (Fig. 1). Den immunohisto /cytokjemiske analyser viste en lignende fenotype i CTCs og tilsvarende lungesvulster (
dvs.
, sterk positivitet for KL1 og svak og samlings positivitet for vimentin,.. Fig. 1, Fig S1).
(A) og (B) CTCs isolert av Iset metode og identifisert ved MGG flekker fra Pasient 1. (A) En isolert CTC med ondartede cytomorphological funksjoner (Dobbeltpiler piler~~POS=HEADCOMP: porene i filter). (B) En klynge (CTM) består av 20 CTCs med maligne cytomorphological funksjoner (Original forstørrelse × 1000, barer: 8 mikrometer; doble piler: pore inneholder en lymfocytt). (C) og (D) Immuno-farget CTMer observert i blodet ble filtrert ved hjelp av fremgangsmåten fra Iset Pasient 2. (C) CTM sterkt uttrykker pan-cytokeratin antigen bare (To piler: pore inneholdende en lymfocytt). (D) CTM samtidig uttrykte pan-cytokeratin og vimentin antigener [Dobbelt piler: porene i filter, (Original forstørrelse × 400, barer: 16 mikrometer, immuno-peroksidasefarging med en pan-cytokeratin antistoff (KL1), og en immun -phosphatase farging med et anti-vimentin antistoff)]. (E) A549 epitelial tumor cellelinje og K562 leukemicellelinje som hadde store vimentin aggregater ble tilsatt i menneskelig blod, videre filtrert av Iset, og ble brukt som positive kontroller for de doble immunolabeling analyser med KL1 (brun immuno-peroksidasefarging, piler) og med vimentin (rødlig immuno-fosfatase farging, doble pilene; Original forstørrelse × 1000, barer: 40 mikrometer).
tilstedeværelsen av CTC var signifikant korrelert til alvorlighetsgraden av KOLS (tabell 1; Fishers eksakte test,
P
-verdi 0,001). Vi fikk ikke se noen sammenheng mellom hvor lang tid med KOLS og CTC deteksjon [bety overvåking tid, KOLS (+ CTC) gruppe, 11 år
vs.
KOLS (-CTC) gruppe, 12 år].
De fem KOLS-pasienter med CTCs oppdages av cytopathology analyse etter blod-berikelse ved baseline utviklet en lunge kreft som ble diagnostisert ved oppfølging (tabell 2). En CT-scan utføres på samme tid som den blodfiltrering bekreftet diagnosen av KOLS, men kunne ikke vise lunge knuter. Videre disse pasientene hadde en årlig overvåking ved hjelp av lavdose spiral CT. Etter en gjennomsnittlig oppfølgingstid på 3,2 år (fra 1 til 4 år) overvåking CT scan programmet avslørte lunge knuter. Kirurgi ble utført på disse 5 pasientene en måned etter nodule deteksjon av CT scan. Patologisk analyse viste tumorknuter med en midlere størrelse på 1,7 cm i diameter. Fire svulster ble diagnostisert som invasiv adenokarsinom og en pasient utviklet et plateepitelkarsinom (tabell 2). Cancer staging avslørt stadium IA lungekreft uten spredning til lymfeknuter-noder eller fjernmetastaser (pT1aN0M0) i alle tilfeller. Pasientene fikk ikke noen videre behandling. Tumor genotyping viste en
KRAS
mutasjon i kodon 12 i tre adenokarsinom svulster, og en missense
STK11
genmutasjon i plateepitelkarsinom. En adenokarsinom var villtype for
KRAS
,
EGFR Hotell og
EML4-ALK
genomiske forandringer. Oppfølging utført 16 måneder etter operasjonen, inkludert CT-scan og blod-filtrering, viste ingen svulst tilbakefall og ingen oppdaget CTCs.
isolerte celler med godartede cytomorphological funksjoner ble oppdaget av Iset i 1,8% av KOLS-pasienter ( 3 ut fra 168 pasienter). Ingen av disse 3 pasienter, og ingen av de andre 160 pasienter med KOLS, og med ingen patologiske celler ved baseline i blodet, ble vist for å utvikle en lunge nodule, som demonstrert av en årlig CT-scan under den påfølgende oppfølging starter med den første blodfiltrering (gjennomsnittlig oppfølgingstid, 60 måneder). Ingen CTCs ble påvist i 42 kontroll røyke personer uten påvisbar patologi og i de 35 røykfrie friske individer (fig. S2). Disse personene har ikke utviklet lunge knuter som demonstrert av CT scan 5 år etter den første inkludering i denne forskningsstudien.
Diskusjoner
Lungekreft er kjent for å være en svært invasiv kreft, med mer enn 75% av pasientene som ikke er kvalifisert for kirurgi ved diagnose [27]. På grunn av sin meget inngripende karakter, er det den ledende årsak til kreft dødsfall på verdensbasis [28]. I dette feltet kan oppdagelsen av en diagnostisk og ikke-invasiv biomarkør være avgjørende for å rulle de neste trinnene av lavdose spiral CT-scan screening og tidlig kirurgisk inngrep. Siden svært ondartet oppførselen til lungekreft er bundet til sin invasiv potensial, tenkte vi at tidlig påvisning av CTCs kunne utfylle CT-scan undersøkelse og bidra til å redusere de falske positive og negative resultater knyttet til CT-scan screening. Vi rettet derfor en befolkning på 168 pasienter med KOLS. KOLS er den tredje største dødsårsaken i USA og er anslått til å bli den fjerde største årsaken til dødsfall på verdensbasis i 2030, på grunn av en økning i røyking [8], [14]. COPD er ansett for å være en pre-neoplastisk tilstand av lungekreft og det har blitt beregnet at total, 2,2% av pasientene utvikler KOLS lungekreft per år [29]. Videre er utviklingen av COPD øker tilbøyeligheten til lungen karsinogenese med opptil 4-6 ganger, en observasjon som er antatt å være forårsaket av felles mekanismer i både KOLS og lungekreft [8], [30]. Dermed er tidlig diagnostisering av KOLS viktig fordi røykeslutt tidlig KOLS bremser sykdomsutviklingen og reduserer morbiditet og mortalitet [31].
Flere metoder har blitt brukt til å isolere og påvise CTCs, med varierende sensitivitet og spesifisitet [32 ]. Men, tenkte vi at det i innstillingen fra en tidlig diagnostisering av lungekreft, ville en cytopathological og immunocytokjemisk diagnostisk tilnærming være egnet til å avsløre «sentinel CTC /CTM» som skal brukes i en kombinert tilnærming som en pålitelig markør fremme CT-scan screening for tidlig diagnostisering av lungekreft [24] -. [26]
Vi prospektivt samlet inn data på CTCs fra 168 pasienter med KOLS. Fem av 168 (3%) KOLS-pasienter hadde CTCs, som ble isolert tumorceller eller gruppert i CTMer. CTCs avdekket klare ondartede funksjoner med store kjerner, hyppig flere nucleoli, anisonucleosis og høy kjerne /cytoplasma ratio. Den immunohisto /cytokjemiske analyser viste en lignende fenotype for CTC og de tilsvarende lungesvulster (dvs. sterk positivitet for KL1 og svak og samlings positivitet for vimentin).
De fem tilfeller rapportert her avdekket en relevant høyt antall CTCs /CTMer 1 til 4 år før påvisning av en lunge nodule av CT-scan. Spesielt fant vi en lang forsinkelse mellom påvisning av CTC i Pasient 3 og påvisning av svulsten nodule ved CT scan. Tidligere studier på kreftpasienter har etablert at disseminerte tumorceller (DTC), som er mest CTC at ekstravasert inn i vev, forbli i en sovende klinisk uoppdaget tilstand i en lengre periode, før plutselig blir metastatisk [33]. Mens mekanismene for tumorcelle dvalen er fortsatt ikke klart, tilstanden er hyppig observert i enkelte karsinom [34]. Selv om våre funn ikke kan generalisere på et slikt fenomen i CTC-positive klinisk sovende lungekreftpasienter, disse dataene understreker viktigheten av å oppdage CTC snart etter at sirkulasjonen av tumorceller i blodet har startet som en «sentinel» for å aktivere svulst nodule deteksjon og behandling før CTC gi opphav til DTC og den påfølgende risiko for utvikling av metastaser.
isolerte celler med benigne cytomorphological egenskaper ble også detektert ved blod-filtrering i 3 av 168 (1,8%) KOLS-pasienter. Men ingen av disse 3 pasienter, og ingen av de 160 pasientene med KOLS og uten CTC ved baseline utviklet en lunge nodule påvises ved en årlig CT-scan under den påfølgende oppfølging (gjennomsnittlig oppfølgingstid: 48 måneder). Dette relevante funn er i overensstemmelse med den kliniske verdi av de klassiske cytopathological kriterier som brukes for å identifisere maligne celler og anvendt til påvisning av CTC [26].
I tillegg ble ingen CTC detektert i 42 kontroll røykere uten en påvisbar patologi og i 35 røykfrie friske individer. Total, omtrent 620 individer uten kreft har blitt studert ved Iset av forskjellige grupper og vist å være uten CTC i deres blod [23] – [26], [35]. Samlet utgjør disse dataene sterkt at den cytopathological og immunocytopathological påvisning av CTC hos pasienter med høy risiko for å utvikle kreft kan spille en «sentinel» rolle utløse oppfølgingsprogrammer rettet mot tidlig påvisning av invasiv kreft. Med lungekreft som vurderes blant de mest dødelige type kreft, med ca. 87% av pasientene dør i 5 år etter diagnose, er disse data tydelig øke håp om å redusere dødeligheten på grunn av lungekreft, gjennom sin tidlig deteksjon.
Jevnt flere studier har vist at påvisning av CTCs i begynnelsen og /eller metastatiske sykdommer korrelert med en ugunstig klinisk utfall [23], [36]. Derfor, når CTC er til stede hos pasienter som har formodentlig lokalisert tumor, kan de bidra til sykdomsprogresjon [23]. I denne forbindelse har vi vist tidligere at påvisning av CTCs i lungekreftpasienter, inkludert de med lokaliserte «tidlig fase» lungekreft, sterkt korrelert med dårligere total overlevelse [37].
Til tross for at flere modeller og dyrestudier har antydet at tilstedeværelsen av CTCs i pasientenes blod er en tidlig hendelse hos pasienter som utvikler kreft, er dette den første studien som viser at CTCs kan påvises i fravær av en kreft nodule påvises ved CT scan og være et kjennetegn på en utvikle invasiv kreft. Mens konvensjonelle hypoteser antar at invasjonen og metastaser er sent hendelser, har konvergent resultater førte til forestillingen om at invasjonen kan skje veldig tidlig, og noen ganger er klinisk sovende [21], [38], [39]. I denne forbindelse oppstår tumor-indusert neovaskularisering i parallell med overgang til invasjon og tilveiebringer en vaskulær inngangsport for formidling, som kan gå forut for primærtumor utvekst av mange år [39]. Det er bemerkelsesverdig at tumorcelle spredning kan begynne år før diagnose og sannsynligheten for tumor celler sprer seg fra små kreft har blitt rapportert å være høy [38], [40]. Fra modellsystemer, er det blitt anslått at omlag 1,10
6 tumorceller per gram av tumorvev kan gå inn daglig i blodstrømmen [20]. Nyere studier på dyr har vist at tumorcelle sirkulasjon starter veldig tidlig, på «
in situ
carcinoma» scenen [22]. En annen modell antyder at de cellulære determinanter for invasjon kan være til stede allerede før angiogenese og at en etterfølgende utvikling av nye skip kan gi det endelige krav til tumorcelleintervall [41]. Endelig har nyere molekylære studier vist at kapasiteten til å metastasere kan være forhånds ordinert av spekteret av mutasjoner ervervet veldig tidlig i tumorigenesis, noe som tyder på at påvisning av CTCs i pre-neoplastiske lesjoner kan være et nyttig verktøy for tidlig diagnose av kreft [42]. Imidlertid onkogene
KRAS
har forskjellige virkninger – i noen tilfeller, induserer det hyperproliferasjon, mens i andre fører det til onkogen indusert senescens [43]. Spesielt endogen onkogene
KRAS product: (
KRAS
G12V
) ble vist å utløse senescence i pre-maligne stadier av lungekreft og bukspyttkjertelsvulster [44], [45]. Interessant, svulster med høye nivåer av onkogen uttrykk framgang til full blåst karsinom bare når senescence blir kansellert av den genetiske sletting av Cdkn2a eller Trp53 [44], [45]. Dette fenomenet kan forklare den relative sen utvikling av lungekreft i CTC-positive KOLS-pasienter.
Vår studie viser at diagnose CTC deteksjon og bildebehandling kan brukes sammen for å forbedre oppdagelse tidlig lungekreft. I denne innstillingen, blant virkemidlene for deteksjon tidlig lungekreft, er [
18F] fluorodeoxyglucose (FDG) positronemisjonstomografi (PET) /computertomografi absolutt den mest brukte og følsom metode i klinisk praksis og nyere studier har begynt å sammenligne effektiviteten av FDG-PET og CTC deteksjon i overvåkingen brystkreft pasienter [46], [47]. Nylig ble en ny radiotracer utviklet for å avbilde glykogen metabolisme i tumorer av PET. Forfatterne viste at glykogen nivåer, men ikke [
18F] -FDG opptak, øker proporsjonalt med celletetthet og G1-G0 arrest, under non-proliferative tilstand av kreftceller, med potensiell anvendelse i vurderingen av påvisning av svulst quiescence [48].
i konklusjonen, viser denne undersøkelsen for første gang at en sensitiv og diagnostisk CTC deteksjon tilnærming kan finne CTCs hos pasienter «
i fare
» for å utvikle lungekreft uten en påvisbar nodule av CT scan. En liten fraksjon av KOLS-pasienter ble funnet å ha CTCs 1 til 4 år før identifikasjon av en lunge nodul ved avbildning. Hos disse pasientene 5 lungekreft ble diagnostisert på et tidlig stadium (IA) som tillater rask kirurgisk reseksjon; de ble så vist å være uten tumor tilbakefall og uten CTCs 16 måneder etter operasjonen.
Større studier er nødvendig for å uavhengig validere potensialet i diagnostisk identifisering av CTCs som et pålitelig verktøy fremme målrettet, intensiv overvåkning av CT-scan for tidlig diagnostisering av lungekreft i «
på risiko
» pasienter. Videre er oppfølgingsstudier for å avklare den prediktive effekten av disse testene, inkludert studier rettet mot KOLS-pasienter med en knute som er mindre enn 10 mm oppdaget av CT og å vurdere den prediktive verdien av CTC deteksjon for tidlig invasiv kreft screening hos KOLS-pasienter .
Hjelpemiddel Informasjon
Figur S1.
Farging for KL1 og vimentin i lungesvulster fra pasienter med CTC-positive KOLS. Eksempel på lunge adenokarsinom fra pasient 2. (A) Sterk farging med KL1 pan-cytokeratin antistoff i alle tumorceller. (B) Svak ekspresjon av vimentin i et flertall av tumorceller (svarte piler). Gule pilspisser påpeke den sterke vimentin uttrykk i svulsten stroma. (C) Focal intens ekspresjon i visse tumorceller (sorte piler). Gule pilspisser påpeke den sterke vimentin uttrykk i svulsten stroma. (Original forstørrelse × 200)
doi:. 10,1371 /journal.pone.0111597.s001 plakater (TIF)
Figur S2.
Mangel på CTCs i (A) kontrollere røykfrie friske individer, og i (B) røyke fag, som demonstrert av cytomomorphology på Iset filtre. Pilene peker hvite blodlegemer. (Original forstørrelse × 200)
doi:. 10,1371 /journal.pone.0111597.s002 plakater (TIF)
