Αφηρημένο

Η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ) είναι ένας παράγοντας κινδύνου για καρκίνο του πνεύμονα. Η μετανάστευση των κυκλοφορούντων κυττάρων όγκου (ΚΜΑ) στη ροή του αίματος είναι ένα πρώιμο γεγονός που συμβαίνει κατά τη διάρκεια της καρκινογένεσης. Έχουμε ως στόχο να εξετάσει την παρουσία της ΚΜΑ στο συμπλήρωμα για αξονική τομογραφία σε ασθενείς με ΧΑΠ χωρίς κλινικά ανιχνεύσιμος καρκίνος του πνεύμονα ως ένα πρώτο βήμα για τον εντοπισμό ενός νέου δείκτη για την έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα. Η παρουσία της ΚΜΑ εξετάστηκε από μια τεχνική φιλτραρίσματος-εμπλουτισμού ISET, για 245 άτομα χωρίς καρκίνο, συμπεριλαμβανομένων 168 (68,6%) ασθενείς με ΧΑΠ, και 77 ατόμων χωρίς ΧΑΠ (31,4%), συμπεριλαμβανομένων των 42 καπνιστές ελέγχου και 35 μη καπνιστών υγιή άτομα . ΚΜΑ ταυτοποιήθηκαν με κυτταρομορφολογική ανάλυση και χαρακτηρίζεται από τη μελέτη της έκφρασης τους δείκτες επιθηλιακής και μεσεγχυματικής. ασθενείς με ΧΑΠ παρακολουθήθηκαν ετησίως από σπειροειδή αξονική τομογραφία χαμηλής δόσης. CTCs ανιχνεύθηκαν στο 3% των ασθενών COPD (5 από 168 ασθενείς). Η ετήσια επιτήρηση των ασθενών CTC-θετική ΧΑΠ με ​​κοσκίνισμα CT-scan ανιχνευθεί πνεύμονα οζίδια 1 έως 4 χρόνια μετά την ανίχνευση της CTC, που οδηγεί σε άμεση χειρουργική εκτομή και η ιστοπαθολογική διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα σε πρώιμα στάδια. Παρακολούθηση των 5 ασθενείς με αξονική τομογραφία και ISET 12 μήνες μετά την επέμβαση δεν έδειξε επανεμφάνιση του όγκου. CTCs ανιχνεύονται σε ασθενείς με ΧΑΠ είχαν ετερογενή έκφραση των δεικτών των επιθηλιακών και μεσεγχυματικών, η οποία ήταν παρόμοια με την αντίστοιχη φαινότυπο όγκου πνεύμονα. Δεν κέντρα θεραπείας χολέρας εντοπίστηκαν στο κάπνισμα έλεγχο και το κάπνισμα υγιή άτομα. ΚΜΑ μπορούν να ανιχνευθούν σε ασθενείς με COPD χωρίς κλινικά ανιχνεύσιμου καρκίνου του πνεύμονα. Παρακολούθηση «φρουρού» CTC-θετικούς ασθενείς με ΧΑΠ μπορεί να επιτρέψει την έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα

Παράθεση:. Ilie Μ, Hofman V, Long-Mira Ε, Selva Ε, Vignaud J-M, Padovani Β, et al. (2014) «Sentinel» Κυκλοφορούν Tumor Cells είναι δυνατή η έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα σε ασθενείς με Χρόνια Αποφρακτική Πνευμονοπάθεια. PLoS ONE 9 (10): e111597. doi: 10.1371 /journal.pone.0111597

Συντάκτης: Vladimir V. Kalinichenko, Ιατρικό Κέντρο Νοσοκομείο Σινσινάτι των παιδιών, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 11, Ιουνίου του 2014? Δεκτές: 1 Οκτωβρίου 2014? Δημοσιεύθηκε: 31 Οκτωβρίου, 2014

Copyright: © 2014 Ilie et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Δεδομένα Διαθεσιμότητα:. Η συγγραφείς επιβεβαιώνουν ότι όλα τα δεδομένα που διέπουν τα ευρήματα είναι πλήρως διαθέσιμα χωρίς περιορισμούς. Όλα τα σχετικά δεδομένα είναι εντός του Υποστηρίζοντας αρχεία πληροφοριών του χαρτιού και

Χρηματοδότηση:. Οι συγγραφείς επιθυμούν να ευχαριστήσω την «Cancéropôle PACA» (Procan 2012-2015, Axe C) και η «Ένωση Régionale βοήθεια Respiratoire μόνιμη κατοικία» (ARARD), Aubagne, Γαλλία για την οικονομική τους υποστήριξη. MI υποστηρίχθηκε από το «Fondation Lefort-Beaumont de l’Institut de France» μέσω της συνεργασίας με INSERM μονάδα 807, στο Παρίσι. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Παρά την πρόσφατη πρόοδο στις θεραπευτικές στρατηγικές, η γενική πρόγνωση του καρκίνου του πνεύμονα παραμένει θλιβερή, ιδίως σε προχωρημένα στάδια [1], [2]. Μόνο πλήρη χειρουργική εκτομή των όγκων σε πρώιμο στάδιο βελτιώνει την πρόγνωση του μη μικροκυτταρικού καρκίνου του πνεύμονα (NSCLC) ασθενείς. Ένας λόγος για την κακή πρόγνωση σε ασθενείς NSCLC είναι η απουσία ρουτίνα, εύκολη στην εκτέλεση και μεθόδων χαμηλού κόστους που επιτρέπουν την ανίχνευση των ασυμπτωματικών όγκων σε πρώιμο στάδιο. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν προηγουμένως για την έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα, συμπεριλαμβανομένων των βιολογικών δοκιμασιών χρησιμοποιώντας δείγματα αίματος, δεν ήταν πειστικές ή που απαιτούνται για να επιβεβαιωθεί σε μεγαλύτερες ομάδες [3] – [5]. Η έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα είναι ένα κρίσιμο ζήτημα δημόσιας υγείας, επειδή 94 εκατομμύρια καπνιστές έχουν αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης της νόσου, η οποία παραμένει η κύρια αιτία θανάτου στις ΗΠΑ [6], [7]. Η δίκη Screening National Lung έδειξαν πρόσφατα ότι η διαλογή CT χαμηλής δόσης συνδέεται με μια μείωση της θνησιμότητας από καρκίνο του πνεύμονα κατά 20% [6]. Ωστόσο, το αποτέλεσμα αυτό σχετίζεται με 96,4% ψευδώς θετικά αποτελέσματα, δεδομένου ότι από τους 26.309 ασθενείς ελέγχονται, 7191 βρέθηκαν θετικά αλλά μόνο 649 περαιτέρω αποκάλυψε ότι έχουν καρκίνο του πνεύμονα. Επιπλέον, ο συνολικός αριθμός των ασθενών με καρκίνο του πνεύμονα ήταν 1060, συμπεριλαμβανομένων των 411 ψευδώς αρνητικά που είχαν χαθεί από CT διαλογής. Έτσι, υπάρχει επείγουσα ανάγκη να βρεθούν νέες μέθοδοι για την έγκαιρη ανίχνευση του καρκίνου του πνεύμονα, ιδιαίτερα στην «

σε υψηλού κινδύνου

» άτομα.

Η χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ) και καρκίνο του πνεύμονα μοιράζονται κοινές παθοφυσιολογικές οδούς και επιδημιολογικές μελέτες έχουν δείξει ότι ανεξάρτητα από την κατάσταση του καπνίσματος, η παρουσία της ΧΑΠ

per se

είναι ένας παράγοντας κινδύνου για NSCLC, ακόμη και σε πρώιμο στάδιο ΧΑΠ [8] – [17].

η μετανάστευση των κυκλοφορούντων κυττάρων όγκου (ΚΜΑ) στη ροή του αίματος φαίνεται να είναι ένα πρώιμο συμβάν της ανθρώπινης καρκινογένεσης όπως πειραματικά δεδομένα σε ζωικά μοντέλα έδειξαν ότι οι όγκοι μεγέθους μικρότερου από 1 mm θα μπορούσε να συσχετιστεί με την παρουσία του CTCs στο αίμα ροή [18] – [22]. Αναζήτηση για ΚΜΑ έχει κυρίως πραγματοποιηθεί, μέχρι σήμερα, σε ασθενείς με μια καθιερωμένη διάγνωση του καρκίνου, συμπεριλαμβανομένων των ασθενών με μεταστατικό ή εντοπισμένο καρκίνο.

Σε αυτό το πλαίσιο, εμείς αιτιολογημένη ότι η επεμβατική χαρακτήρας του καρκίνου του πνεύμονα θα μπορούσε να είναι χρησιμοποιούνται ως «αχίλλειος πτέρνα» της και επιτρέπει την έγκαιρη διάγνωση της μέσω της ευαίσθητης και διαγνωστική ανίχνευση της ΚΜΑ. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν για πρώτη φορά ότι ΚΜΑ μπορεί να ανιχνευθεί σε έναν υποπληθυσμό ασθενών με ΧΑΠ. διαλογής CT-scan ανιχνευθεί οζίδια πνεύμονα 1 έως 4 έτη μετά την απομόνωση CTC, οδηγώντας σε χειρουργική εκτομή και διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα πρώιμου σταδίου. Αυτά τα αποτελέσματα αποδεικνύουν την απόδειξη της έννοιας της ανίχνευσης ΚΜΑ ως μια πρώιμη ένδειξη του διηθητικού καρκίνου του πνεύμονα σε «

σε κίνδυνο

» ασθενείς.

Ασθενείς και Μέθοδοι

Σχεδιασμός και ασθενείς

Αυτό ήταν ένα μονοκεντρικό επεμβατική, παρατήρησης προοπτική μελέτη των ασθενών με ΧΑΠ. Αυτοί οι ασθενείς είχαν αρχικά συμπεριληφθεί στην πειραματική ομάδα ελέγχου από μία μεγαλύτερη μελέτη (NCT00818558? Ανθρωπίνων Βιοτράπεζα, Νίκαια, BB-0033 – 00025) των οποίων ο κύριος σκοπός ήταν η εκτίμηση της παρουσίας και η συχνότητα της ΚΜΑ σε ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα υποβάλλονται σε χειρουργική επέμβαση . Ο σκοπός αυτής της δευτερεύουσας μελέτης ήταν η ανάλυση της παρουσίας CTCs συμπληρωματικά προς αξονική τομογραφία σε ασθενείς με ΧΑΠ χωρίς κλινικά ανιχνεύσιμο καρκίνο του πνεύμονα ως ένα πρώτο βήμα για την αναγνώριση ενός νέου δείκτη για την έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα. Οι ασθενείς έλαβαν τις απαραίτητες πληροφορίες σχετικά με τη μελέτη και την γραπτή συγκατάθεση λήφθηκε από κάθε ένα από αυτά. Η μελέτη εγκρίθηκε από την τοπική επιτροπή δεοντολογίας (04-APN-08, CHU de Nice, France).

245 άτομα ακολούθησε στο Νοσοκομείο Παστέρ (Τμήμα Πνευμονολογικό, CHU της Νίκαιας, Γαλλία) εντάχθηκαν σε αυτή τη μελέτη μεταξύ Ιουνίου του 2008 και τον Απρίλιο του 2012. μεταξύ των θεμάτων αυτών, 168 (68,6%) είχαν ΧΑΠ και 77 (31,4%) ήταν χωρίς ΧΑΠ, συμπεριλαμβανομένων 42 καπνιστές χωρίς καμία ανιχνεύσιμη παθολογία (1 & lt? ΡΥ & lt? 30? μέση ηλικία, 55 ± 7 χρόνια? 22 άνδρες και 20 γυναίκες) και 35 υγιείς μη καπνιστές άτομα (54 ± 5 ​​χρόνια? 20 άνδρες και 15 γυναίκες). ασθενείς με ΧΑΠ δεν είχε συμπτώματα της κλινικά ανιχνεύσιμης καρκίνο του πνεύμονα ή άλλων κακοηθειών κατά τη στιγμή της ένταξης στη μελέτη. Τα κύρια χαρακτηριστικά των ασθενών με ΧΑΠ που περιλαμβάνονται σε αυτή τη μελέτη περιγράφονται στον Πίνακα 1. Οι ασθενείς με ΧΑΠ δεν είχε καμία διαβρογχικές ή /και transparietal βιοψίες στήθος τουλάχιστον 15 ημέρες πριν από τη βρογχοσκόπηση. Οι ασθενείς με ΧΑΠ εισήχθησαν για πρώτη φορά στο νοσοκομείο με βάση φυσικά ευρήματα, αναλύσεις αίματος, σπειροειδή αξονική τομογραφία (CT) ή φθοριοδεοξυγλυκόζη τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων. ασθενείς με ΧΑΠ με ​​και χωρίς ΚΜΑ έλαβαν χαμηλή δόση σπειροειδή αξονική τομογραφία κατά την έναρξη, και στη συνέχεια σε ετήσια βάση ως μέρος της ερευνητικής μελέτης.

Η

Μέθοδοι

ανίχνευσης CTC .

Η απομόνωση από Μέγεθος της τεχνολογίας Τα επιθηλιακά καρκινικά κύτταρα (ΟΑΣΗΣ) (Rarecells Diagnostics, Παρίσι, Γαλλία) πραγματοποιήθηκε με τη χρήση περιγράφηκε προηγουμένως μεθοδολογίες [23]. Εν συντομία, η μέθοδος ISET είναι αίμα διήθηση προσέγγιση, η οποία εμπλουτίζει σε μια πολυανθρακικής μεμβράνης κυττάρων μεγαλύτερα από 8 μικρά. Για ISET, 10 mL περιφερικού αίματος συλλέχθηκε σε ρυθμισμένο EDTA, διατηρείται σε θερμοκρασία δωματίου και υποβάλλεται σε επεξεργασία εντός 1 ώρας από τη συλλογή. Η μεμβράνη κόπηκε σε 2 μέρη που περιέχουν αντίστοιχα 6 σημεία για ανοσοκυτταροχημεία και 4 σημεία για το Μάιο Grünwald Giemsa (MGG) χρώση για κυτταρολογική ανάλυση. Η ανοσοκυτταροχημεία εκτελέστηκε όπως περιγράφηκε προηγουμένως, χρησιμοποιώντας διπλή ανοσοσήμανση με παν-κυτοκερατίνης αντίσωμα (ποντικού, κλώνος KL-1, Immunotech-Beckman-Coulter, Villepinte, Γαλλία), και ένα αντι-βιμεντίνη (ποντικού, κλώνος V9, Glostrup, Denmark) αντισώματος που εφαρμόζεται σε φίλτρα για 45 λεπτά σε θερμοκρασία δωματίου [23]. Χρησιμοποιώντας ISET, οι ασθενείς θεωρήθηκαν θετικά για CTCs βασίζεται σε κυτταροπαθολογικά ανάλυση των απομονωμένων κυττάρων και ανίχνευσης των κυττάρων με χαρακτηριστικές κακοήθη χαρακτηριστικά προσδιορίζεται σύμφωνα με προηγουμένως καθορισμένα κριτήρια [24] – [26].

επισκέψεις Trial ορίστηκαν ως την έναρξη, ενδιάμεση (περίπου κάθε 12 μήνες από την αρχική τιμή), και η τελική (περίπου 5 χρόνια μετά την έναρξη) επίσκεψη. Τα στοιχεία συλλέχθηκαν από τις κλινικές σημειώσεις των γιατρών σε κάθε επίσκεψη, και μαζί με τα δεδομένα ΚΜΑ οι πληροφορίες που μεταφέρθηκαν σε έντυπο έκθεσης περίπτωση.

αξονική τομογραφία.

CT θώρακος σαρώσεις αποκτήθηκαν χρησιμοποιώντας ένα 64-φέτα GE Medical Systems Lightspeed CT Όγκος (GE Healthcare, Wisconsin, USA): ανιχνευτή συστοιχίας των 64 × 0,625 χιλιοστά, FOV 36 cm, ταχύτητα τραπέζι των 39,37 χιλιοστά /s, ο χρόνος περιστροφής του 0,5 s, 120 kVp, πίσσα της 0.987:1, ο δείκτης θορύβου 17.36. Μετά την έγχυση της ενδοφλέβιας μέσων αντίθεσης, η περιοχή του στήθους σαρώθηκε διάρκεια άπνοιας κατά το τέλος της εισπνοής σε ύπτια θέση. Αυτοματοποιημένο λογισμικό παρακολούθησης εφόδου χρησιμοποιήθηκε για να προκαλέσει την απόκτηση εικόνα με ένα όριο των 100 HU σε μια περιοχή ενδιαφέροντος τοποθετείται πάνω από την θωρακική αορτή. πυκνότητα και τον όγκο των μετρήσεων των πνευμόνων πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση του ψηφιακού προγράμματος ανάλυσης Osirix (Osirix Λογισμικό Imaging, v3.7.1, Osirix Ιδρύματος, Γενεύη, Ελβετία). λογισμικό κατάτμησης εικόνας χρησιμοποιήθηκε για το τμήμα πνευμονικού παρεγχύματος σύμφωνα με προκαθορισμένα όρια πυκνότητας. Lung όρια κατωφλίου εξασθένηση του -500 έως -1024 HU χρησιμοποιήθηκαν για τον αποκλεισμό του μαλακού ιστού που περιβάλλει τους πνεύμονες. Περιοχές με τιμές εξασθένησης λιγότερο από -910 HU θεωρήθηκαν αντιπροσωπευτικές της κακή λειτουργία εμφυσήματος των πνευμόνων. Ένα πειραματίστηκε ακτινολόγο, ο οποίος τυφλώθηκε στα αποτελέσματα της CTC και άλλων δεδομένων των ασθενών, που υπολογίζεται μέτρα του όγκου και της πυκνότητας του κάθε τμήματος του πνεύμονα στην μεσοθωρακίου παράθυρο CT εικόνες. Οι ακόλουθες παράμετροι CT υπολογίστηκαν για κάθε ασθενή: συνολικός όγκος των πνευμόνων (TLV), ο όγκος της κανονικής παρεγχύματος (τιμές -500 HU να -910 HU), ο όγκος των εμφυσηματικές πνεύμονα (τιμές μικρότερες από -910 HU), και ο μέση πυκνότητα των πνευμόνων.

Αποτελέσματα

ΚΜΑ ανιχνεύθηκαν στο 3% (5 από 168) των ασθενών με ΧΑΠ με ​​βάση την διήθηση του αίματος και την κυτταροπαθολογικά ανάλυση των απομονωμένων κυττάρων. Τα ανιχνεύθηκαν κύτταρα είχαν χαρακτηριστική κακοήθη κυτταροπαθολογικά χαρακτηριστικά (Εικ. 1). ΚΜΑ αποκάλυψε μεγάλο πυρήνες, με διάσπαρτα πυρηνική αυλάκια, συστάδες ετεροχρωματίνη, και μια μέτρια ποσότητα κυτταροπλάσματος με κυτταροπλασματική υψηλό λόγο πυρηνικής /(Εικ. 1). Οι πέντε ασθενείς CTC-θετικοί ΧΑΠ βρέθηκαν να έχουν μεταξύ 19 και 67 απομονωμένα ΚΜΑ (Πίνακας 2). Επιπλέον, αυτοί οι ασθενείς κατέδειξαν περιστασιακές CTMs ως εξής: ασθενής 1 είχε 1 CTM αποτελείται από 20 κύτταρα (Σχ. 1)? ασθενής 2 είχε 3 CTMs που αποτελείται από 5, 7 και 15 ΚΜΑ? ασθενής 3 είχε 1 CTM με 16 ΚΜΑ? ασθενής 4 είχε 1 CTM με 12 κέντρα θεραπείας χολέρας, και ο ασθενής 5 είχε 1 CTM με 19 κύτταρα. Περιστασιακή συμπλέγματα αποκάλυψε τρισδιάστατο συνεκτικό φύλλα ωοειδή ή πολυγωνική CTCs δείχνει πυρηνική ατυπία, μέτρια έως εξέχοντα anisonucleosis, με συχνές πολλαπλές πυρηνίσκους, και πυρηνική αλληλοεπικάλυψη. Οι αντίστοιχες ανοσοχρωματίστηκε κύτταρα εκφράζεται κυρίως παν-κυτοκερατίνης μόνο (Εικ. 1). Ωστόσο, ένας μικρός αριθμός CTCs εξέφρασαν έντονα βιμεντίνη με ένα ασθενές σχετίζεται έκφραση κυτοκερατίνης (Εικ. 1). Η immunohisto /κυτοχημικές αναλύσεις έδειξαν παρόμοιο φαινότυπο σε ΚΜΑ και των αντίστοιχων όγκων του πνεύμονα (

δηλαδή

, ισχυρή θετικότητα για KL1 και αδύναμη και εστιακή θετικότητα για vimentin?… Σχήμα 1, Σχ S1).

(Α) και (Β) ΚΜΑ απομονώνεται με την μέθοδο ISET και προσδιορίζονται από MGG χρώση από ασθενούς 1. (Α) Ένα απομονωμένο CTC με κακόηθες κυτταρομορφολογική χαρακτηριστικά (Διπλά βέλη: πόρους του φίλτρου). (Β) Ένα σύμπλεγμα (CTM) αποτελείται από 20 κέντρα θεραπείας χολέρας με κακοήθη κυτταρομορφολογική χαρακτηριστικά (Αρχική μεγέθυνση × 1000? Bars: 8 μm? Διπλά βέλη: πόρου που περιέχει ένα λεμφοκύτταρο). (Γ) και (Δ) ανοσοχρώση CTMs που παρατηρείται στο αίμα φιλτράρεται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ISET από Ασθενούς 2. (C) CTM που εκφράζουν έντονα το παν-κυτοκερατίνης αντιγόνο μόνο (Διπλά βέλη: πόρου που περιέχει ένα λεμφοκύτταρο). (D) CTM συν-έκφραση παν-κυτοκερατίνης και αντιγόνα vimentin [Διπλά βέλη: τους πόρους του φίλτρου, (Αρχική μεγέθυνση × 400? Μπαρ: 16 μm? Ανοσο-υπεροξειδάσης χρώση με ένα τηγάνι-κυτοκερατίνης αντίσωμα (KL1), και ένα ανοσο -phosphatase χρώση με ένα αντι-βιμεντίνη αντίσωμα)]. (Ε) Α549 επιθηλιακά κυτταρική γραμμή όγκου και Κ562 λευχαιμικών κυτταρική γραμμή που έχει μεγάλα συσσωματώματα βιμεντίνη εμπλουτίστηκαν σε ανθρώπινο αίμα, περαιτέρω φιλτράρεται από ISET, και χρησιμοποιήθηκαν ως θετικοί έλεγχοι για τους διπλούς προσδιορισμούς ανοσοσήμανση με KL1 (καφέ χρώση άνοσο-υπεροξειδάσης, βέλη) και με vimentin (κοκκινωπή βαφή ανοσο-φωσφατάση, διπλά βέλη? Original μεγέθυνση × 1000? μπαρ: 40 μm).

Η

Η παρουσία της CTC συσχετίστηκε σημαντικά με τη σοβαρότητα της ΧΑΠ (Πίνακας 1? ακριβές τεστ του Fisher,

P

-τιμή & lt? 0.001). Εμείς δεν το είχα προσέξει καμία σχέση μεταξύ του μήκους του χρόνου με ΧΑΠ και ανίχνευση CTC [μέσος χρόνος παρακολούθησης, ΧΑΠ ομάδα (+ CTC), 11 χρόνων

vs.

ΧΑΠ ομάδα (-CTC), 12 χρόνια].

Οι πέντε ασθενείς με ΧΑΠ με ​​ΚΜΑ ανιχνεύεται με ανάλυση κυτταροπαθολογία μετά αίμα εμπλουτισμό κατά την έναρξη ανέπτυξαν καρκίνο του πνεύμονα που διαγνώστηκε κατά την παρακολούθηση (Πίνακας 2). Μια αξονική τομογραφία εκτελείται ταυτόχρονα με την διήθηση του αίματος επιβεβαίωσε την διάγνωση της ΧΑΠ, αλλά απέτυχε να δείξει οζίδια πνεύμονα. Επιπλέον, οι ασθενείς αυτοί είχαν ετήσια επιτήρηση χρησιμοποιώντας σπειροειδή αξονική τομογραφία χαμηλής δόσης. Μετά από μια μέση παρακολούθηση 3,2 ετών (εύρος 1-4 έτη), το πρόγραμμα αξονική τομογραφία επιτήρησης αποκάλυψε οζίδια του πνεύμονα. Χειρουργική επέμβαση πραγματοποιήθηκε σε αυτούς τους 5 ασθενείς, ένα μήνα μετά την ανίχνευση οζίδιο με σάρωση CT. Η παθολογική ανάλυση κατέδειξε οζίδια όγκου με ένα μέσο μέγεθος 1,7 cm σε διάμετρο. Τέσσερις όγκοι διαγνώστηκαν ως επεμβατική αδενοκαρκίνωμα και ένας ασθενής ανέπτυξε ένα καρκίνωμα πλακωδών κυττάρων (Πίνακας 2). σταδιοποίηση του καρκίνου αποκάλυψε το στάδιο ΙΑ καρκίνο του πνεύμονα χωρίς εξαπλωθεί σε λεμφαδένες ή απομακρυσμένες μεταστάσεις (pT1aN0M0) σε όλες τις περιπτώσεις. Οι ασθενείς δεν λαμβάνουν καμία περαιτέρω επεξεργασία. Όγκου προσδιορισμού του γονότυπου έδειξε

KRAS

μετάλλαξη στο κωδικόνιο 12 σε τρεις όγκους αδενοκαρκίνωμα, και μια παρερμηνεύσιμη

STK11

γονιδιακή μετάλλαξη στο καρκίνωμα πλακωδών κυττάρων. Ένα αδενοκαρκίνωμα ήταν άγριου τύπου για

KRAS

,

EGFR

και

EML4-ALK

γονιδιωματική αλλαγές. Παρακολούθηση πραγματοποιείται 16 μήνες μετά την επέμβαση, συμπεριλαμβανομένων CT-scan και το αίμα-διήθηση, δεν έδειξε επανεμφάνιση του όγκου και δεν ανιχνεύεται CTCs.

Απομονωμένα κύτταρα με καλοήθη κυτταρομορφολογική χαρακτηριστικά εντοπίστηκαν από ISET στο 1,8% των ασθενών με ΧΑΠ ( 3 από τους 168 ασθενείς). Κανένας από αυτούς τους 3 ασθενείς και καμία από τις άλλες 160 ασθενείς με ΧΑΠ και χωρίς παθολογικά κύτταρα στη βασική γραμμή στο αίμα, έδειξαν να αναπτύξει ένα οζίδιο του πνεύμονα, όπως αποδεικνύεται από ετήσια αξονική τομογραφία κατά τη διάρκεια της μετέπειτα παρακολούθησης ξεκινώντας με το πρώτο φιλτράρισμα του αίματος (μέση παρακολούθηση χρόνου, 60 μήνες). Δεν κέντρα θεραπείας χολέρας εντοπίστηκαν στα άτομα καπνιστών 42 ελέγχου χωρίς ανιχνεύσιμη παθολογία και στις 35 Απαγορεύεται το κάπνισμα σε υγιή άτομα (Εικ. S2). Αυτά τα άτομα δεν έχουν αναπτύξει οζίδια του πνεύμονα, όπως αποδεικνύεται από την αξονική τομογραφία πέντε χρόνια μετά την πρώτη εγγραφή σε αυτή την ερευνητική μελέτη.

Συζήτηση

Ο καρκίνος του πνεύμονα είναι γνωστό ότι είναι μια εξαιρετικά διηθητικό καρκίνο, με περισσότερες από το 75% των ασθενών που δεν είναι επιλέξιμες για τη χειρουργική επέμβαση κατά τη διάγνωση [27]. Λόγω της ιδιαίτερα επεμβατική χαρακτήρα του, είναι η κύρια αιτία των θανάτων από καρκίνο που σχετίζονται με όλο τον κόσμο [28]. Σε αυτόν τον τομέα, η ανακάλυψη μιας διαγνωστικής και μη επεμβατική βιοδείκτη θα μπορούσε να είναι ζωτικής σημασίας για να ξεδιπλώνουν τα παρακάτω βήματα χαμηλής δόσης έλεγχο σπειροειδή αξονική τομογραφία και η πρώιμη χειρουργική επέμβαση. Δεδομένου ότι η εξαιρετικά κακοήθη συμπεριφορά του καρκίνου του πνεύμονα είναι βέβαιο ότι θα επεμβατική δυναμικό της, σκεφτήκαμε ότι η έγκαιρη ανίχνευση των CTCs θα μπορούσε να συμπληρώσει την εξέταση CT-scan και να βοηθήσει στη μείωση των ψευδώς θετικών και των αρνητικών αποτελεσμάτων που σχετίζονται με την προβολή CT-scan. Έτσι στοχευμένη έναν πληθυσμό 168 ασθενών με ΧΑΠ. Η ΧΑΠ είναι η τρίτη κύρια αιτία θανάτου στις ΗΠΑ και προβλέπεται να γίνει η τέταρτη κύρια αιτία θανάτου σε όλο τον κόσμο μέχρι το 2030, λόγω της αύξησης του καπνίσματος [8], [14]. ΧΑΠ θεωρείται ότι είναι ένα προ-νεοπλασματική κατάσταση του καρκίνου του πνεύμονα και έχει υπολογιστεί ότι, συνολικά, 2,2% των ασθενών με ΧΑΠ αναπτύξουν καρκίνο του πνεύμονα ανά έτος [29]. Επιπλέον, η εξέλιξη της ΧΑΠ αυξάνει την ευαισθησία σε πνεύμονα καρκινογένεση μέχρι 4-6 φορές, μια παρατήρηση που πιστεύεται ότι οφείλεται στις κοινές τους μηχανισμούς τόσο COPD και καρκίνο του πνεύμονα [8], [30]. Έτσι, η έγκαιρη διάγνωση της ΧΑΠ είναι σημαντική διότι η διακοπή του καπνίσματος στην αρχή COPD επιβραδύνει την εξέλιξη της νόσου και μειώνει τη νοσηρότητα και τη θνησιμότητα [31].

Διάφορες μέθοδοι έχουν χρησιμοποιηθεί για την απομόνωση και τον εντοπισμό ΚΜΑ, με μεταβλητό ευαισθησίες και εξειδικεύσεις [32 ]. Ωστόσο, σκεφτήκαμε ότι, κατά τον καθορισμό της έγκαιρης διάγνωσης του καρκίνου του πνεύμονα, ένα κυτταροπαθολογικά και ανοσοκυτταροχημικές διαγνωστική προσέγγιση θα ήταν κατάλληλο για να αποκαλύψει «φρουρού CTC /CTM» για να χρησιμοποιηθεί σε μια συνδυασμένη προσέγγιση ως αξιόπιστο δείκτη προώθηση της διαλογής CT-scan για την έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα [24] – [26].

προοπτικά δεδομένα που συλλέγονται για ΚΜΑ από 168 ασθενείς με ΧΑΠ. Πέντε από τους ασθενείς 168 (3%) είχαν ΧΑΠ ΚΜΑ, τα οποία απομονώθηκαν καρκινικά κύτταρα ή ομαδοποιούνται σε CTMs. ΚΜΑ αποκάλυψε σαφή κακοήθη χαρακτηριστικά με μεγάλους πυρήνες, συχνά πολλαπλά πυρήνια, anisonucleosis, και υψηλή αναλογία πυρηνικής /κυτταροπλασματικής. Η immunohisto /κυτοχημικές αναλύσεις έδειξαν παρόμοιο φαινότυπο για τη CTC και των αντίστοιχων όγκων του πνεύμονα (δηλαδή ισχυρή θετικότητα για KL1 και αδύναμη και εστιακή θετικότητα για βιμεντίνη).

Οι πέντε περιπτώσεις που αναφέρονται εδώ αποκάλυψε ένα σχετικό υψηλό αριθμό ΚΜΑ /CTMs 1 έως 4 χρόνια πριν από τον εντοπισμό ενός όζου του πνεύμονα με αξονική τομογραφία. Συγκεκριμένα, βρήκαμε μια μακρά καθυστέρηση μεταξύ της ανίχνευσης της CTC, σε Ασθενή 3 και την ανίχνευση του όζου όγκου από αξονική τομογραφία. Προηγούμενες μελέτες σε ασθενείς με καρκίνο έχουν αποδειχθεί ότι διαδίδονται καρκινικά κύτταρα (DTC), η οποία είναι ως επί το πλείστον CTC που εξέλθουν στους ιστούς, παραμένουν σε λανθάνουσα κλινικά απαρατήρητα κατάσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα, πριν ξαφνικά να γίνει μεταστατική [33]. Αν και οι μηχανισμοί του λήθαργου των καρκινικών κυττάρων δεν είναι ακόμα σαφής, η κατάσταση είναι συχνά παρατηρείται σε ορισμένα καρκινώματα [34]. Παρά το γεγονός ότι τα ευρήματά μας δεν μπορεί να γενικευθεί σε τέτοιο φαινόμενο στην CTC-θετικούς ασθενείς κλινικά λανθάνουσα καρκίνο του πνεύμονα, τα στοιχεία αυτά υπογραμμίζουν τη σημασία της ανίχνευσης CTC αμέσως μετά την κυκλοφορία των καρκινικών κυττάρων στο αίμα έχει ξεκινήσει ως «φρουρού» για την ενεργοποίηση του όγκου ανίχνευση και θεραπεία οζίδιο πριν CTC δημιουργούν DTC και την επακόλουθη κίνδυνο ανάπτυξης μεταστάσεων.

απομονωμένα κύτταρα με καλοήθη κυτταρομορφολογική χαρακτηριστικά ανιχνεύθηκαν επίσης από το αίμα-διήθηση σε 3 από τους ασθενείς 168 (1,8%) ΧΑΠ. Ωστόσο, κανένας από αυτούς τους 3 ασθενείς και κανένας από τους 160 ασθενείς με ΧΑΠ και χωρίς CTC κατά την έναρξη αναπτύξει ένα οζίδιο του πνεύμονα ανιχνεύσιμη με ετήσια αξονική τομογραφία κατά τη διάρκεια της μετέπειτα παρακολούθησης (μέσος χρόνος παρακολούθησης του χρόνου: 48 μήνες). Αυτό σχετικό εύρημα αυτό συμφωνεί με την κλινική αξία των κλασικών κυτταροπαθολογικά κριτήρια που χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό κακοήθων κυττάρων και εφαρμόζεται στην ανίχνευση της CTC [26].

Επιπλέον, δεν CTC ανιχνεύθηκαν σε 42 καπνιστές ελέγχου χωρίς ένα ανιχνεύσιμο παθολογία και σε 35 μη καπνιστών υγιή άτομα. Συνολικά, περίπου 620 άτομα χωρίς καρκίνο έχουν μελετηθεί από ISET από διαφορετικές ομάδες και φαίνεται να είναι χωρίς CTC στο αίμα τους [23] – [26], [35]. Στο σύνολό τους, τα δεδομένα αυτά υποδεικνύουν έντονα ότι η κυτταροπαθολογικά και immunocytopathological ανίχνευση της CTC σε ασθενείς που διατρέχουν υψηλό κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου μπορεί να διαδραματίσει έναν «φρουρού» ρόλο προκαλώντας προγράμματα παρακολούθησης με στόχο την έγκαιρη διάγνωση του διηθητικού καρκίνου. Με τον καρκίνο του πνεύμονα που θεωρούνται από τα πιο θανατηφόρα τύπο του καρκίνου, με περίπου 87% των ασθενών πεθαίνουν σε 5 χρόνια μετά τη διάγνωση, τα στοιχεία αυτά εγείρουν σαφώς την ελπίδα της μείωσης του ποσοστού της θνησιμότητας λόγω καρκίνου του πνεύμονα, μέσω της έγκαιρης ανίχνευσης του.

Σταθερά, αρκετές μελέτες έχουν δείξει ότι η ανίχνευση των CTCs στις αρχές και /ή μεταστατικών ασθενειών συσχετίζεται με δυσμενή κλινική έκβαση [23], [36]. Ως εκ τούτου, όταν η CTC είναι παρούσες σε ασθενείς με πιθανώς εντοπισμένο όγκο, θα μπορούσαν να συμβάλουν στην εξέλιξη της νόσου [23]. Από αυτή την άποψη, αποδείξαμε προηγουμένως ότι η ανίχνευση των ΚΜΑ σε ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων με εντοπισμένη «πρώιμο στάδιο» του καρκίνου του πνεύμονα, συσχετίζεται έντονα με χειρότερη συνολική επιβίωση [37].

Παρά το γεγονός ότι πολλά μοντέλα και μελέτες σε ζώα έχουν δείξει ότι η παρουσία CTCs στο αίμα των ασθενών είναι ένα πρώιμο συμβάν σε ασθενείς που αναπτύσσουν καρκίνο, αυτή είναι η πρώτη μελέτη που δείχνει ότι ΚΜΑ μπορεί να ανιχνευθεί σε απουσία ενός οζιδίου καρκίνο ανιχνεύσιμο με αξονική τομογραφία και είναι ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα του α ανάπτυξης διηθητικού καρκίνου. Ενώ τα συμβατικά υποθέσεις υποθέσουμε ότι η εισβολή και μεταστάσεις είναι αργά γεγονότα, συγκλίνοντα αποτελέσματα έχουν οδηγήσει στην αντίληψη ότι η εισβολή μπορεί να συμβεί πολύ νωρίς και μερικές φορές είναι κλινικά νάρκη [21], [38], [39]. Από αυτή την άποψη, προκαλούμενη από όγκο νεοαγγείωσης συμβαίνει παράλληλα με μετάβαση σε εισβολή και παρέχει μια πύλη αγγειακής εισόδου για τη διάδοση, το οποίο μπορεί να προηγείται πρωτογενή ανάπτυξη όγκου από πολλά χρόνια [39]. Είναι αξιοσημείωτο ότι κυττάρου όγκου εξάπλωση μπορεί να ξεκινήσει πριν από χρόνια έχει αναφερθεί διάγνωση και η πιθανότητα εξάπλωσης κυττάρων όγκου από μικρές καρκίνους να είναι υψηλό [38], [40]. Από τα συστήματα μοντέλο, έχει υπολογιστεί ότι περίπου 1,10

6 καρκινικά κύτταρα ανά γραμμάριο ιστού όγκου μπορούν να εισέλθουν καθημερινά στην κυκλοφορία του αίματος [20]. Πρόσφατες μελέτες σε ζώα έχουν δείξει ότι η κυκλοφορία των καρκινικών κυττάρων ξεκινά πολύ νωρίς, στο στάδιο «

in situ

καρκίνωμα» [22]. Ένα άλλο μοντέλο προτείνει ότι οι κυτταρικών παραγόντων που καθορίζουν για την εισβολή μπορεί να υπάρχουν ακόμη και πριν από την αγγειογένεση και την επακόλουθη ανάπτυξη νέων αιμοφόρων μπορεί να παρέχει την τελική απαίτηση για καρκινικών κυττάρων εξάπλωσης [41]. Τέλος, πρόσφατες μοριακές μελέτες έχουν δείξει ότι η ικανότητα να κάνουν μετάσταση μπορεί να προ-χειροτονηθεί από το φάσμα των μεταλλάξεων που αποκτήθηκαν πολύ νωρίς στην ογκογένεση, υποδηλώνοντας ότι η ανίχνευση των CTCs σε προ-νεοπλασματικές αλλοιώσεις μπορεί να είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για την έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου [42]. Ωστόσο, ογκογόνο

KRAS

έχει διαφορετικά αποτελέσματα – σε ορισμένες περιπτώσεις, προκαλεί υπερπλασία, ενώ σε άλλες οδηγεί σε ογκογονιδίου που προκαλείται από τη γήρανση [43]. Ειδικότερα, η ενδογενής ογκογόνο

KRAS

(

KRAS

G12V

) φάνηκε να προκαλέσει γήρανση σε προ-κακοήθη στάδια των πνευμόνων και του παγκρέατος [44], [45]. Είναι ενδιαφέρον, όγκους με υψηλά επίπεδα ογκογονιδίου προόδου έκφρασης σε πλήρη άνθηση καρκινωμάτων μόνο όταν γήρανση ακυρώνεται από τη γενετική διαγραφή CDKN2A ή Trp53 [44], [45]. Το φαινόμενο αυτό μπορεί να εξηγήσει τη σχετική καθυστερημένη ανάπτυξη των όγκων του πνεύμονα στους ασθενείς CTC-θετική ΧΑΠ.

Η μελέτη μας δείχνει ότι η διαγνωστική ανίχνευση και απεικόνιση CTC μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαζί για να βελτιωθεί η έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα. Σε αυτή τη ρύθμιση, μεταξύ των εργαλείων για την έγκαιρη ανίχνευση του καρκίνου του πνεύμονα, [

18F] φθοριοδεοξυγλυκόζη (FDG) τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (ΡΕΤ) /αξονική τομογραφία είναι σίγουρα η πλέον χρησιμοποιούμενη και ευαίσθητης μεθόδου στην κλινική πράξη και οι πρόσφατες μελέτες έχουν αρχίσει να συγκρίνουν την αποτελεσματικότητα της FDG-PET και ανίχνευση CTC στην παρακολούθηση ασθενών με καρκίνωμα του μαστού [46], [47]. Πρόσφατα, μια νέα ραδιο-ιχνηθέτης αναπτύχθηκε σε μεταβολισμό γλυκογόνου εικόνας σε όγκους από ΡΕΤ. Οι συγγραφείς απέδειξαν ότι τα επίπεδα γλυκογόνου, αλλά όχι [

18F] πρόσληψη -FDG, αυξάνονται αναλογικά με κυτταρική πυκνότητα και G1-G0 σύλληψη, κατά τη διάρκεια της μη-πολλαπλασιαστική κατάσταση των καρκινικών κυττάρων, με πιθανή εφαρμογή στην αξιολόγηση της ανίχνευσης ηρεμίας του όγκου [48].

Εν κατακλείδι, αυτή η μελέτη δείχνει για πρώτη φορά ότι ένα ευαίσθητο και διαγνωστική προσέγγιση ανίχνευσης CTC μπορεί να βρει κέντρα θεραπείας χολέρας σε ασθενείς «

στο

κίνδυνο» ανάπτυξης καρκίνου του πνεύμονα, χωρίς να ανιχνεύσιμο οζίδιο με αξονική τομογραφία. Ένα μικρό κλάσμα των ασθενών με ΧΑΠ βρέθηκαν να έχουν CTCs 1 έως 4 χρόνια πριν από την ταυτοποίηση ενός όζου του πνεύμονα με απεικόνιση. Σε αυτούς τους 5 ασθενείς ο καρκίνος του πνεύμονα είχε διαγνωστεί σε πρώιμο στάδιο (ΙΑ), που επιτρέπει την άμεση χειρουργική εκτομή? ήταν τότε φαίνεται να είναι χωρίς επανεμφάνιση του όγκου και χωρίς ΚΜΑ 16 μήνες μετά την επέμβαση.

Οι μεγαλύτερες μελέτες που απαιτούνται για την επικύρωση ανεξάρτητα τις δυνατότητες των διαγνωστικών ταυτοποίηση ΚΜΑ ως ένα αξιόπιστο εργαλείο ο θεσμός της αναδοχής στοχευμένη, εντατική επιτήρηση με αξονική τομογραφία για την έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα σε «

σε κίνδυνο

» ασθενείς. Επιπλέον, οι μελέτες παρακολούθησης που απαιτούνται για την αποσαφήνιση της πρόβλεψης των επιπτώσεων των δοκιμών αυτών, συμπεριλαμβανομένων των μελετών που στοχεύουν ασθενείς με ΧΑΠ με ​​ένα οζίδιο μεγέθους μικρότερου από 10 mm ανιχνεύεται από CT και να εκτιμηθεί η προγνωστική αξία της ανίχνευσης CTC για την έγκαιρη επεμβατική προσυμπτωματικό έλεγχο του καρκίνου σε ασθενείς με ΧΑΠ .

Υποστήριξη Πληροφορίες

Σχήμα S1.

Ανοσοβαφή για KL1 και vimentin σε όγκους του πνεύμονα από ασθενείς με CTC-θετική ΧΑΠ. Παράδειγμα του αδενοκαρκινώματος του πνεύμονα από τον ασθενή 2. (Α) ισχυρή χρώση με το ΚΙ_1 παν-κυτοκερατίνης αντίσωμα σε όλα τα κύτταρα του όγκου. (Β) Ασθενής έκφραση του βιμεντίνης στην πλειονότητα των καρκινικών κυττάρων (μαύρα βέλη). Κίτρινο βέλη δείχνουν την ισχυρή vimentin έκφραση στο στρώμα του όγκου. (C) Εστιακό έντονη έκφραση σε ορισμένα κύτταρα του όγκου (μαύρα βέλη). Κίτρινο βέλη δείχνουν την ισχυρή vimentin έκφραση στο στρώμα του όγκου. (Αρχική μεγέθυνση × 200)

doi:. 10.1371 /journal.pone.0111597.s001

(ΔΕΘ)

Εικόνα S2.

Έλλειψη ΚΜΑ στο (Α) ελέγχουν το κάπνισμα σε υγιή άτομα, και (Β) θέματα καπνίσματος, όπως αποδεικνύεται από cytomomorphology σε φίλτρα ISET. Τα βέλη επισημαίνουν τα λευκά κύτταρα του αίματος. (Αρχική μεγέθυνση × 200)

doi:. 10.1371 /journal.pone.0111597.s002

(ΔΕΘ)