Extracto
La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) es un factor de riesgo para el cáncer de pulmón. La migración de las células tumorales circulantes (CTC) en el torrente sanguíneo es un evento temprano que se produce durante la carcinogénesis. El objetivo fue examinar la presencia de CTC como complemento de la tomografía axial computarizada en pacientes con EPOC y sin cáncer de pulmón clínicamente detectable como un primer paso para identificar un nuevo marcador para el diagnóstico precoz del cáncer de pulmón. La presencia de CTC fue examinado por una técnica de filtración de enriquecimiento de ISET, para 245 sujetos sin cáncer, incluyendo 168 (68,6%) de los pacientes con EPOC, y 77 sujetos sin EPOC (31,4%), incluyendo 42 los fumadores de control y 35 individuos sanos no fumadores . CTC se identificaron por análisis cytomorphological y se caracterizaron mediante el estudio de su expresión de marcadores epiteliales y mesenquimales. los pacientes con EPOC fueron monitoreados anualmente por TC espiral de baja dosis. Se detectaron CTC en el 3% de los pacientes con EPOC (5 de cada 168 pacientes). La vigilancia anual de los pacientes con EPOC CTC-positivos mediante la prueba CT-scan detecta nódulos pulmonares 1 a 4 años después de la detección de CTC, que lleva a impulsar la resección quirúrgica y el diagnóstico histopatológico de cáncer de pulmón en etapa temprana. Seguimiento de los 5 pacientes por tomografía axial computarizada y ISET 12 meses después de la cirugía no mostró recurrencia del tumor. CTC detectadas en pacientes con EPOC tenían una expresión heterogénea de epiteliales y mesenquimales marcadores, que era similar a la correspondiente fenotipo tumoral de pulmón. No hay CTC fueron detectados en el control del tabaquismo y de individuos sanos no fumadores. CTC se pueden detectar en los pacientes con EPOC sin cáncer de pulmón clínicamente detectable. Monitoreo "centinela" los pacientes con EPOC CTC-positivos puede permitir un diagnóstico precoz del cáncer de pulmón
Visto:. Ilie M, V Hofman, Long-Mira E, E Selva, Vignaud J-M, Padovani B, et al. (2014) "centinela" Permitir que las células tumorales circulantes Diagnóstico precoz del cáncer de pulmón en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica. PLoS ONE 9 (10): e111597. doi: 10.1371 /journal.pone.0111597
Editor: Vladimir V. Kalinichenko, Centro Médico Hospital Infantil de Cincinnati, Estados Unidos de América
Recibido: 11 Junio, 2014; Aceptado: 1 de octubre de 2014; Publicado: 31 Octubre 2014
Derechos de Autor © 2014 Ilie et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Disponibilidad de datos:. La autores confirman que todos los datos que se basan los resultados son totalmente disponible sin restricciones. Todos los datos relevantes se encuentran dentro del apoyo de sus archivos de información en papel y
Financiación: Los autores desean agradecer a la "Cancéropôle PACA" (Procan 2012-2015, Axe C) y la "Asistencia respiratoire Asociación Régionale un domicilio". (ARARD), Aubagne, Francia por su apoyo financiero. MI fue apoyada por la "Fondation Lefort-Beaumont de l'Institut de France" a través de la colaboración con la Unidad INSERM 807, París. Los donantes no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
a pesar de los recientes avances en las estrategias terapéuticas, el pronóstico global de cáncer de pulmón sigue siendo pésimo, en particular en las etapas avanzadas [1], [2]. Sólo la resección quirúrgica completa de los tumores en etapa temprana mejora el pronóstico de cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC). Una de las razones para el mal pronóstico en pacientes con CPNM es la ausencia de rutina, fácil de realizar y métodos de bajo costo que permiten la detección de tumores en fase inicial asintomáticos. Los métodos utilizados anteriormente para el diagnóstico precoz del carcinoma de pulmón, incluyendo pruebas biológicas usando muestras de sangre, no fueron concluyentes o debía confirmarse en cohortes más grandes [3] - [5]. El diagnóstico precoz del cáncer de pulmón es un asunto crítico de salud pública desde los 94 millones de fumadores tienen un riesgo elevado de desarrollar la enfermedad, que sigue siendo la causa principal de muerte en los EE.UU. [6], [7]. El Estudio Nacional de Exámenes de pulmón mostró recientemente que el cribado TC de baja dosis se asocia con una disminución de la mortalidad por cáncer de pulmón, de 20% [6]. Sin embargo, este resultado se asocia con 96.4% de resultados falsos positivos, ya que de los 26.309 pacientes seleccionados, 7191 se encontraron positivas pero sólo 649 se revelaron además de tener cáncer de pulmón. Por otra parte, el número total de pacientes con cáncer de pulmón fue de 1.060, incluyendo 411 falsos negativos que se perdieron por la prueba CT. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de encontrar nuevos métodos para la detección precoz del cáncer de pulmón, especialmente en "
en alto riesgo
" individuos.
Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) y el cáncer de pulmón acción ordinaria vías fisiopatológicas y estudios epidemiológicos han demostrado que, independientemente de la condición de fumar, la presencia de EPOC
per se
es un factor de riesgo para el NSCLC, incluso en las primeras etapas de la EPOC [8] - [17].
migración de las células tumorales (CTC) que circula en la corriente sanguínea parece ser un evento temprano de la carcinogénesis humana como datos experimentales en modelos animales mostraron que los tumores que miden menos de 1 mm puede estar asociada con la presencia de las CTC en la sangre la corriente [18] - [22]. Búsqueda de CTC ha llevado a cabo fundamentalmente, hasta ahora, en los pacientes con un diagnóstico establecido de cáncer, incluyendo pacientes con cáncer metastásico o localizada.
En esta configuración, razonó que el carácter invasivo de cáncer de pulmón podría ser este último como su "talón de Aquiles" y permitir su diagnóstico precoz a través de la detección sensible y de diagnóstico de los CTC. Nuestros resultados muestran por primera vez que las CTC se pueden detectar en una subpoblación de pacientes con EPOC. prueba CT-scan detectar nódulos pulmonares 1 a 4 años después de su aislamiento CTC, lo que lleva a la resección y diagnóstico de cáncer de pulmón en estadio temprano quirúrgica. Estos resultados demuestran la prueba de concepto de detección de CTC como un indicador temprano de cáncer de pulmón invasivo en "
en riesgo
" pacientes.
Pacientes y métodos
Diseño y pacientes
Este fue un estudio monocéntrico intervencionista, observacional prospectivo de pacientes con EPOC. Estos pacientes fueron incluidos inicialmente en el grupo de control experimental de un estudio más amplio (NCT00818558; Biobanco humano, Niza, BB-0033-00025) de que el objetivo principal fue la evaluación de la presencia y la frecuencia de las CTC en pacientes con cáncer de pulmón sometidos a cirugía . El objetivo de este estudio secundario fue analizar la presencia de CTC como complemento de la tomografía axial computarizada en pacientes con EPOC y sin cáncer de pulmón clínicamente detectable como un primer paso para identificar un nuevo marcador para el diagnóstico precoz del cáncer de pulmón. Los pacientes recibieron la información necesaria sobre el estudio y el consentimiento por escrito se obtuvo de cada uno de ellos. El estudio fue aprobado por el Comité de Ética local (04-APN-08, CHU de Niza, Francia).
245 sujetos siguieron en el Hospital Pasteur (Departamento de Medicina Pulmonar, CHU de Niza, Francia) se inscribieron en este estudio entre junio de 2008 y abril de 2012. entre estos sujetos, 168 (68,6%) tenían EPOC y 77 (31,4%) eran sin EPOC, incluyendo 42 fumadores sin ninguna patología detectable (1 & lt; PY & lt; 30, con una media de edad, 55 ± 7 años, 22 hombres y 20 mujeres) y 35 individuos no fumadores sanos (54 ± 5 años, 20 hombres y 15 mujeres). los pacientes con EPOC no tenían síntomas de cáncer de pulmón clínicamente detectable o otros tumores malignos en el momento de inclusión en el estudio. Las principales características de los pacientes con EPOC incluidos en este estudio se describe en la Tabla 1. Los pacientes con EPOC no habían tenido transbronquial y /o biopsias de pecho transparietales al menos 15 días antes de la broncoscopia. Los pacientes con EPOC se admitieron por primera vez al hospital sobre la base de los hallazgos físicos, análisis de sangre, tomografía espiral computarizada (TC) o tomografía por emisión de positrones fluorodeoxiglucosa. los pacientes con EPOC con y sin CTC recibieron una dosis baja de TC espiral al inicio del estudio, y luego anualmente como parte del estudio de investigación.
Métodos
detección de CTC .
El aislamiento por tamaño de las células de la tecnología de tumor epitelial (ISET) (Rarecells Diagnóstico, París, Francia) se llevó a cabo utilizando metodologías descritos anteriormente [23]. Brevemente, el método ISET es un enfoque basado en la filtración de la sangre, lo que enriquece en un células de membrana de policarbonato de más de 8 micras. Para ISET, 10 ml de sangre periférica se recogió en EDTA tamponada, mantenida a temperatura ambiente y procesada dentro de 1 hora de la recogida. La membrana fue cortado en 2 partes que contienen, respectivamente, 6 puntos para inmunocitoquímica y 4 puntos para May Grünwald Giemsa (MGG) tinción para el análisis citológico. La inmunocitoquímica se realizó como se ha descrito previamente, usando doble inmunomarcaje con un anticuerpo pan-citoqueratina (ratón, clon KL-1, Immunotech-Beckman-Coulter, Villepinte, Francia), y un anti-vimentina (ratón, V9 clon, Glostrup, Dinamarca) anticuerpo aplica a los filtros durante 45 min a temperatura ambiente [23]. El uso de ISET, los pacientes fueron considerados positivos para CTC basado en el análisis histopatológico de las células aisladas y detección de células con características malignas característicos determinados de acuerdo con criterios previamente definidos [24] - [26].
visitas de prueba fueron definidos como la línea de base, intermedia (alrededor de cada 12 meses a partir de la línea de base), y finales (alrededor de 5 años después de la línea de base) visita. Se recogieron datos de las historias clínicas de los médicos en cada visita, y junto con los datos de la información CTC se transfirieron a una hoja de recogida de estándar.
Tomografía Computada.
TC de tórax exploraciones fueron adquiridas utilizando un 64 cortes GE Medical Systems Lightspeed CT de volumen (GE Healthcare, Wisconsin, EE.UU.): matriz de detectores de 64 x 0.625 mm, FOV de 36 cm, velocidad de la mesa de 39,37 mm /s, tiempo de rotación de 0,5 s, 120 kVp, de tono de 0.987:1, índice de ruido de 17.36. Después de la infusión intravenosa de medios de contraste, la región del pecho se escaneó durante la apnea al final de la inspiración en la posición supina. software de seguimiento de bolo automatizado se utiliza para activar la adquisición de imágenes con un umbral de 100 HU en una región de interés se coloca sobre la aorta torácica. mediciones de la densidad y el volumen pulmonar se realizaron utilizando el programa de análisis digital OsiriX (OsiriX software de imágenes, v3.7.1, OsiriX Fundación, Ginebra, Suiza). software de segmentación de imágenes se utilizó para el parénquima pulmonar segmento de acuerdo con los umbrales de densidad predeterminados. Pulmón límites umbral de atenuación de -500 a -1024 HU se utilizaron para excluir el tejido blando que rodea los pulmones. Las zonas con valores de atenuación inferior a -910 HU se consideraron representativas de mal funcionamiento pulmonar enfisematosa. Una experimentaron radiólogo, que desconocía los resultados de CTC y otros datos de los pacientes, medidas calculadas de volumen y densidad de cada segmento pulmonar en la ventana de mediastino de imágenes de TC. Los siguientes parámetros CT se calcularon para cada paciente: volumen pulmonar total (TLV), el volumen de parénquima pulmonar normal (valores de -500 HU a -910 HU), el volumen de pulmón enfisematosa (valores de menos de -910 HU), y el la densidad pulmonar significar.
se detectaron
Resultados
CTC en el 3% (5 de 168) de los pacientes con EPOC en base a la filtración de la sangre y el análisis histopatológico de las células aisladas. Las células detectadas tenían características citopatológicas malignos característicos (Fig. 1). CTC reveló grandes núcleos, con ranuras dispersos nucleares, grumos de heterocromatina, y una cantidad moderada de citoplasma con una alta /citoplasma nuclear (Fig. 1). Se encontró que los cinco pacientes con EPOC CTC-positivos a tener entre 19 y 67 CTC aislados (Tabla 2). Además, estos pacientes demostrado MC ocasionales de la siguiente manera: 1 paciente tenía 1 CTM compone de 20 células (Fig. 1); paciente 2 tenía 3 MC compuestas de 5, 7 y 15 CTC; paciente tenía 3 1 CTM con 16 CTC; paciente tenía 4 1 CTM con 12 CTC, y el paciente tenía 5 1 CTM con 19 células. agrupaciones ocasionales revelaron tridimensionales láminas cohesivas de CTC ovales o poligonales que muestran atipia nuclear, moderado a anisonucleosis prominente, con frecuencia múltiples nucleolos, y la superposición nuclear. Las células correspondientes a inmunotinción expresadas principalmente pan-citoqueratina sola (Fig. 1). Sin embargo, un pequeño número de CTC expresa fuertemente vimentina con una expresión de citoqueratina asociado débil (Fig. 1). La inmunohistoquímica /citoquímicas análisis demostró un fenotipo similar en los CTC y los tumores de pulmón correspondientes (
es decir
, fuerte positividad para KL1 y la positividad débil y focal para vimentina;... La figura 1, la figura S1).
(A) y (B) CTC aisladas por el método ISET e identificadas por MGG tinción del paciente 1. (A) Un CTC aislada con cytomorphological características malignas (flechas dobles: poros del filtro). (B) Un clúster (CTM) compuesto por 20 CTC con cytomorphological características malignas (Aumento original × 1000; bares: 8 micras, la flecha doble: poros contienen un linfocito). (C) y (D) las MC Immuno-manchado observados en la sangre filtrada utilizando el método ISET de paciente 2. (C) CTM expresan fuertemente el antígeno pan-citoqueratina (flechas dobles: poro que contiene un linfocito) solamente. (D) CTM co-expresión de pan-citoqueratina y antígenos vimentina [flechas dobles: poros del filtro, (Aumento original x 400; bares: 16 micras; tinción inmuno-peroxidasa con un anticuerpo pan-citoqueratina (KL1), y un inmuno tinción -phosphatase con un anticuerpo anti-vimentina)]. (E) A549 epiteliales línea de células tumorales y K562 línea celular leucémica que tiene grandes agregados vimentina se enriquecieron en la sangre humana, se filtra adicionalmente por ISET, y se utilizaron como controles positivos para los ensayos dobles immunolabeling con KL1 (tinción marrón inmuno-peroxidasa, flechas) y con vimentina (rojizo tinción inmuno-fosfatasa, flechas dobles; Aumento original × 1000; bares: 40 micras).
la presencia de CTC se correlacionó significativamente con la gravedad de la EPOC (tabla 1; la prueba exacta de Fisher,
P-valor
& lt; 0,001). No notamos ninguna relación entre la longitud de tiempo con EPOC y la detección de CTC [tiempo medio de la vigilancia, el grupo EPOC (+ CTC), de 11 años
vs.
EPOC grupo (-CTC), de 12 años].
Los cinco pacientes con EPOC con CTC detectadas por análisis de sangre después de la citopatología de enriquecimiento al inicio del estudio desarrolló un cáncer de pulmón que le fue diagnosticado durante el seguimiento (Tabla 2). A CT-scan realizado al mismo tiempo que la filtración de la sangre confirmó el diagnóstico de la EPOC pero no logró mostrar nódulos pulmonares. Además, estos pacientes tenían una vigilancia anual mediante TC espiral de baja dosis. Después de un seguimiento medio de 3,2 años (rango de 1 a 4 años) el programa de vigilancia tomografía computarizada reveló nódulos pulmonares. La cirugía se realizó en estos 5 pacientes un mes después de la detección de nódulos por tomografía computarizada. El análisis patológico demostró nódulos tumorales con un tamaño medio de 1,7 cm de diámetro. Cuatro tumores fueron diagnosticados como adenocarcinoma invasivo y un paciente desarrolló un carcinoma de células escamosas (Tabla 2). La estadificación del cáncer en estadio IA reveló el cáncer de pulmón sin diseminación a los ganglios linfáticos o metástasis a distancia (pT1aN0M0) en todos los casos. Los pacientes no recibieron ningún tratamiento adicional. determinación del genotipo del tumor mostró un
KRAS
mutación en el codón 12 en tres tumores de adenocarcinoma, y un sentido erróneo
STK11
mutación genética en el carcinoma de células escamosas. Uno fue el adenocarcinoma de tipo salvaje para
KRAS
,
EGFR
y
EML4-ALK
alteraciones genómicas. El seguimiento realizado 16 meses después de la cirugía, incluyendo la tomografía axial computarizada y la sangre-filtración, no mostró recurrencia del tumor y no hay CTC detectadas.
Las células aisladas con cytomorphological características benignas fueron detectados por ISET en el 1,8% de los pacientes con EPOC ( 3 de cada 168 pacientes). Ninguno de estos 3 pacientes y ninguno de los otros 160 pacientes con EPOC, y sin células patológicas en la línea de base en la sangre, nos llevaron a desarrollar un nódulo pulmonar, como se demuestra por la reducción anual de la tomografía axial computarizada durante el seguimiento posterior a partir de la primera filtración de la sangre (tiempo medio de seguimiento, 60 meses). No se detectaron CTC en los individuos fumadores 42 de control sin una patología detectable y en los 35 individuos sanos no fumadores (Fig. S2). Estos individuos no han desarrollado nódulos pulmonares como lo demuestra el TC 5 años después de la primera inclusión en este estudio de investigación.
Discusión
El cáncer de pulmón es conocido por ser un cáncer altamente invasiva, con más del 75% de los pacientes no candidatos a cirugía el momento del diagnóstico [27]. Debido a su carácter altamente invasivo, es la principal causa de muerte por cáncer en todo el mundo [28]. En este campo, el descubrimiento de un biomarcador de diagnóstico no invasiva y podría ser crucial para desenrollar las siguientes etapas de selección de la tomografía axial computarizada espiral de baja dosis y la intervención quirúrgica temprana. Dado que el comportamiento altamente maligno de cáncer de pulmón está obligado a su potencial invasivo, pensamos que la detección temprana de las CTC podría complementar el examen CT-scan y ayudar a reducir los resultados falsos positivos y negativos relacionados con la revisión CT-scan. por tanto, nos centramos en una población de 168 pacientes con EPOC. La EPOC es la tercera causa principal de muerte en los EE.UU., y se proyecta para convertirse en la cuarta causa de muerte en todo el mundo en 2030, debido a un aumento del consumo de tabaco [8], [14]. COPD se considera que es una condición pre-neoplásica de cáncer de pulmón y se ha calculado que, en general, 2,2% de los pacientes con EPOC desarrollar cáncer de pulmón por año [29]. Además, la progresión de la EPOC aumenta la susceptibilidad a la carcinogénesis de pulmón por hasta 4-6 veces, una observación que se piensa que es debido a los mecanismos comunes tanto en la EPOC y cáncer de pulmón [8], [30]. Por lo tanto, el diagnóstico precoz de la EPOC es importante porque para dejar de fumar a principios de la EPOC se ralentiza la progresión de la enfermedad y disminuye la morbilidad y la mortalidad [31]
.
Varios métodos han sido utilizados para aislar y detectar las CTC, con sensibilidades y especificidades variables [32 ]. Sin embargo, pensamos que, en el contexto de un diagnóstico precoz de cáncer de pulmón, un enfoque de diagnóstico histopatológico y inmuno sería adecuado para revelar "centinela CTC /MC" para ser usado en un enfoque combinado como un marcador fiable fomentar prueba CT-scan para el diagnóstico precoz del cáncer de pulmón [24] - [26].
Nos recogieron de forma prospectiva datos sobre CTC de 168 pacientes con EPOC. Cinco de los pacientes 168 (3%) tenían EPOC CTC, que se aislaron las células tumorales o agrupadas en las MC. CTC reveló características malignas claras con núcleos grandes, frecuentes nucleolos múltiples, anisonucleosis y alta relación núcleo /citoplasma. La inmunohistoquímica /citoquímicas análisis demostraron un fenotipo similar para el CTC y los tumores de pulmón correspondientes (es decir, fuerte positividad para KL1 y la positividad débil y focal para vimentina).
Los cinco casos aquí presentados revelan un alto número correspondiente de CTC /MC 1 a 4 años antes de la detección de un nódulo pulmonar por tomografía axial computarizada. En particular, nos encontramos con una larga demora entre la detección de CTC en el paciente 3 y la detección del nódulo tumoral mediante tomografía computarizada. Estudios previos sobre los pacientes con cáncer han establecido que las células tumorales diseminadas (DTC), que son en su mayoría CTC que extravasado en los tejidos, permanecen en un estado clínicamente latente sin detectar durante un período prolongado de tiempo, antes de convertirse de repente metastásico [33]. Si bien los mecanismos de la latencia de las células tumorales todavía no están claras, la condición se observa con frecuencia en ciertos carcinomas [34]. Aunque nuestros resultados no pueden generalizar a tal fenómeno en pacientes con cáncer de pulmón clínicamente latentes CTC-positivos, estos datos ponen de relieve la importancia de la detección de CTC poco después de la circulación de las células tumorales en la sangre ha comenzado como un "centinela" para activar la detección de nódulos del tumor y el tratamiento CTC antes de dar lugar a DTC y el consiguiente riesgo de desarrollo de metástasis.
células aisladas con características benignas cytomorphological también fueron detectados por la sangre-filtración en 3 de los pacientes 168 (1,8%) con EPOC. Sin embargo, ninguno de estos 3 pacientes y ninguno de los 160 pacientes con EPOC y sin CTC al inicio del estudio desarrollaron un nódulo pulmonar detectable mediante la reducción anual de la tomografía axial computarizada durante el seguimiento posterior (seguimiento tiempo medio de seguimiento de 48 meses). Este hallazgo relevante es consistente con el valor clínico de los criterios citopatológicas clásicos utilizados para identificar células malignas y se aplica a la detección de CTC [26].
Además, no se detectaron CTC en 42 fumadores de control sin detectable patología y en 35 individuos sanos no fumadores. En general, aproximadamente 620 sujetos sin cáncer han sido estudiados por ISET por diferentes grupos y ha demostrado ser sin CTC en la sangre [23] - [26], [35]. Tomados en conjunto, estos datos sugieren fuertemente que la detección citopatológicas y immunocytopathological de CTC en pacientes con alto riesgo de desarrollar cáncer puede jugar un papel "centinela" desencadenar programas de seguimiento dirigidas a la detección precoz de los cánceres invasivos. Con el cáncer de pulmón que se consideran entre el tipo más mortal de cáncer, con aproximadamente el 87% de los pacientes que mueren a los 5 años después del diagnóstico, estos datos plantean claramente la esperanza de reducir la tasa de mortalidad por cáncer de pulmón, a través de su detección temprana.
consistentemente, varios estudios han demostrado que la detección de las CTC en enfermedades de la primera y /o metastásicos correlaciona con un resultado clínico desfavorable [23], [36]. Por lo tanto, cuando CTC están presentes en pacientes con un tumor, presumiblemente localizado, que podrían contribuir a la progresión de la enfermedad [23]. En este sentido, hemos demostrado previamente que la detección de CTC en pacientes con cáncer de pulmón, incluyendo los que tienen localizada "primera etapa" del cáncer de pulmón, fuertemente correlacionado con peor supervivencia global [37].
A pesar de que varios modelos y los estudios en animales han sugerido que la presencia de las CTC en la sangre de los pacientes es un evento temprano en pacientes que desarrollan cáncer, este es el primer estudio que muestra que las CTC se puede detectar en ausencia de un nódulo cáncer detectable por TC y ser un sello de una el desarrollo de cáncer invasivo. Si bien las hipótesis convencionales asumen que la invasión y metástasis son eventos finales, resultados convergentes han dado lugar a la idea de que la invasión puede ocurrir muy temprano y es a veces clínicamente latente [21], [38], [39]. En este sentido, la neovascularización inducida por tumores se produce en paralelo con la transición a la invasión y proporciona un portal de entrada vascular para la difusión, que puede preceder a consecuencia del tumor primario por muchos años [39]. Es de destacar que la propagación de las células tumorales puede comenzar años antes del diagnóstico y la probabilidad de que las células tumorales se extienden a partir de pequeños cánceres se ha informado a ser alta [38], [40]. A partir de los sistemas modelo, se ha estimado que alrededor del 1.10
6 células tumorales por gramo de tejido tumoral pueden entrar en el torrente sanguíneo diaria [20]. Recientes estudios en animales han demostrado que la circulación de las células tumorales se inicia muy temprano, en la etapa de "
carcinoma in situ
" [22]. Otro modelo sugiere que los factores determinantes para la invasión celulares pueden estar presentes incluso antes de la angiogénesis y que el posterior desarrollo de nuevos vasos pueden proporcionar el requisito final para la diseminación de las células tumorales [41]. Finalmente, los estudios moleculares recientes han demostrado que la capacidad de metástasis puede ser pre-ordenado por el espectro de mutaciones adquiridas muy temprano en la tumorigénesis, lo que sugiere que la detección de las CTC en lesiones pre-neoplásicas puede ser una herramienta útil para principios del diagnóstico de cáncer [42]. Sin embargo, los efectos oncogénicos
KRAS ha
diferentes - en algunos casos, se induce la hiperproliferación, mientras que en otros se conduce a la senescencia inducida por oncogenes [43]. En particular, se mostró endógena oncogénico
KRAS gratis (
KRAS
G12V
) para activar la senescencia en las etapas de pre-malignos de pulmón y tumores de páncreas [44], [45]. Curiosamente, los tumores con altos niveles de expresión de oncogenes progreso a los carcinomas en toda regla sólo cuando la senescencia es cancelado por la eliminación genética de CDKN2A o Trp53 [44], [45]. Este fenómeno puede explicar el desarrollo relativo finales de los tumores pulmonares en los pacientes con EPOC CTC-positivos.
Nuestro estudio muestra que la detección de diagnóstico CTC y las imágenes se pueden utilizar conjuntamente para mejorar la detección precoz del cáncer de pulmón. En este contexto, una de las herramientas para la detección precoz del cáncer de pulmón, [
18F] fluorodesoxiglucosa (FDG) tomografía por emisión de positrones (PET) /tomografía computarizada es sin duda el método más utilizado y sensible en la práctica clínica y los estudios recientes han empezado a comparar la eficiencia de la FDG-PET y la detección de CTC en el seguimiento de pacientes con carcinoma de mama [46], [47]. Recientemente, un nuevo radiotrazador se desarrolló a la imagen el metabolismo del glucógeno en los tumores mediante PET. Los autores demostraron que los niveles de glucógeno, pero no [
18 F] FDG captación, aumenta proporcionalmente con la densidad celular y la detención G1-G0, durante el estado no proliferativo de las células cancerosas, con aplicación potencial en la evaluación de la detección de quiescencia del tumor [48].
en conclusión, este estudio demuestra por primera vez que un enfoque sensible y de diagnóstico de detección de CTC CTC puede encontrar en los pacientes "
en riesgo
" de cáncer de pulmón en desarrollo sin un nódulo detectable por tomografía computarizada. Una pequeña fracción de los pacientes con EPOC se encontró que tenían CTC 1 a 4 años antes de la identificación de un nódulo pulmonar mediante imágenes. En estos 5 pacientes del cáncer de pulmón fue diagnosticado en una etapa temprana (IA) que permite la resección quirúrgica rápida; a continuación, se les mostró estar sin recurrencia del tumor y sin CTC 16 meses después de la cirugía.
Se necesitan estudios más amplios para validar de forma independiente el potencial de la identificación de diagnóstico de los CTC como una herramienta fiable el fomento objetivo, la vigilancia intensiva de la tomografía axial computarizada para el diagnóstico precoz del cáncer de pulmón en "
en riesgo
" pacientes. Por otra parte, se necesitan estudios de seguimiento para aclarar el impacto predictivo de estas pruebas, incluidos los estudios de segmentación pacientes con EPOC con un nódulo de tamaño inferior a 10 mm detectados por TC y para evaluar el valor predictivo de la detección de CTC para la detección del cáncer invasivo precoz en pacientes con EPOC .
Apoyo a la Información
Figura S1.
inmunotinción para KL1 y vimentina en tumores de pulmón de pacientes con EPOC CTC-positivo. Ejemplo del adenocarcinoma de pulmón del paciente 2. (A) Fuerte tinción con el anticuerpo KL1 pan-citoqueratina en todas las células tumorales. (B) expresión débil de la vimentina en la mayoría de las células tumorales (flechas negras). puntas de flechas amarillas indican la fuerte expresión de vimentina en el estroma tumoral. (C) la expresión intensa Focal en algunas células tumorales (flechas negras). puntas de flechas amarillas indican la fuerte expresión de vimentina en el estroma tumoral. (Aumento original x 200)
doi:. 10.1371 /journal.pone.0111597.s001 gratis (TIF)
figura S2.
La falta de CTC en (a) El control no fumadores individuos sanos, y en (B) con sujetos fumadores, como se demuestra por cytomomorphology en filtros ISET. Las flechas señalan las células blancas de la sangre. (Aumento original x 200)
doi:. 10.1371 /journal.pone.0111597.s002 gratis (TIF)