Детекция циркулирующих опухолевых клеток у больных раком молочной железы I-III стадий Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

Патология кровообращения и кардиохирургия. 2020;24(3):107-111 ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ |

DOI: 10.21688/1681-3472-2020-3-107-111 Онк°л°гия 107

Детекция циркулирующих опухолевых клеток у больных раком молочной железы 1-111 стадий

Для корреспонденции:

Валерий Евгеньевич Пономарев, ponomarev v e@staff.sechenov.ru Поступила в редакцию 17 сентября 2020 г. Принята к печати 25 сентября 2020 г.

Цитировать:

Пономарев В.Е., Чернышева О.А., Поликарпова С.Б., Богуш Е.А., Высоцкая И.В., Кирсанов В.Ю., Тупицын Н.Н. Детекция циркулирующих опухолевых клеток у больных раком молочной железы I-III стадий. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2020;24(3):107-111. http://dx.doi. org/10.21688/1681-3472-2020-3-107-111

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

интересов.

Финансирование

Исследование не имело спонсорской

поддержки.

Вклад авторов

Концепция и дизайн работы: С.Б. Поликарпова, Н.Н. Тупицын, О.А. Чернышова, В.Е. Пономарев, Е.А. Богуш, И.В. Высоцкая, В.Ю. Кирсанов Сбор, анализ и интерпретация данных: В.Е. Пономарев, О.А. Чернышова Написание статьи: В.Е. Пономарев, О.А. Чернышова

Статистическая обработка данных: В.Е. Пономарев, О.А. Чернышова Исправление статьи: С.Б. Поликарпова, Н.Н. Тупицын, Е.А. Богуш, И.В. Высоцкая, В.Ю. Кирсанов

Утверждение окончательного варианта статьи:

все авторы

ORCID ID

В.Е. Пономарев,

https://orcid.org/0000-0003-0153-3311

© Пономарев В.Е., Чернышева О.А., Поликарпова С.Б., Богуш Е.А., Высоцкая И.В., Кирсанов В.Ю., Тупицын Н.Н, 2020

Статья открытого доступа, распространяется по лицензии Creative Commons Attribution 4.0.

В.Е. Пономарев 1, О.А. Чернышева 2, С.Б. Поликарпова 1, Е.А. Богуш 1, И.В. Высоцкая 1, В.Ю. Кирсанов 1, Н.Н. Тупицын 2

1 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), Москва, Российская Федерация

2 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Российская Федерация

Цель. Повышение точности риск-стратификации больных раком молочной железы I-III стадий на основе определения циркулирующих опухолевых клеток.

Методы. В исследование вошли 47 больных раком молочной железы в возрасте от 28 до 77 лет (медиана — 51 год), которые находились на обследовании и лечении в ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России в 2015-2017 гг. Определение циркулирующих опухолевых клеток проводилось всем больным до лечения.

Результаты. Общая частота выявления циркулирующих опухолевых клеток у больных раком молочной железы I-III стадий составляла 85,1 % (40 из 47). Циркулирующие опухолевые клетки у больных первично-операбельными и местно-распространенными формами рака молочной железы выявлялись примерно с одинаковой частотой: у 23 из 26 (88,5 %) и у 17 из 21 больных (81,0 %) соответственно (р = 0,7). Другим важным прогностическим фактором, имеющим тенденцию к достоверной связи с частотой обнаружения циркулирующих опухолевых клеток, является степень злокачественности. Опухоли со степенью злокачественности G2 чаще определялись у больных позитивной группы циркулирующих опухолевых клеток — 77,5 % (p = 0,06). С остальными клинико-морфологическими параметрами достоверной статистической значимости не выявлено. Выводы. Обнаружение циркулирующих опухолевых клеток у больных раком молочной железы показывает, что, несмотря на клиническую стадию процесса, при ранних и местно-распространенных формах рака молочной железы циркулирующие опухолевые клетки определяются примерно одинаково: 88,5 и 81,0 % соответственно. Однако ввиду малой выборки больных статистическая значимость не выявлена (p > 0,05). Перспективно изучение взаимосвязи наличия циркулирующих опухолевых клеток с молекулярно-биологическими подтипами и степенью злокачественности, которые являются важными прогностическими факторами. Необходимы дальнейшие исследования для возможности использования циркулирующих опухолевых клеток в качестве дополнительного критерия или фактора прогноза при раке молочной железы. Ключевые слова: жидкостная биопсия; молекулярно-биологический подтип рака молочной железы; рак молочной железы; циркулирующая опухолевая клетка

Введение

Циркулирующие опухолевые клетки (ЦОК) определяются в периферической крови больных раком молочной железы, простаты, колоректального рака и легких [1-4]. Для воспроизводимого измерения ЦОК на низких частотах и в небольших объемах крови используются иммуномагнитные платформы [5]. Однако в большинстве стран применяются и другие методы. Достаточно распространенным и универсальным методом детекции ЦОК является проточная цитофлуориметрия. ЦОК редко встречаются у здоровых людей или пациентов с доброкачественными заболеваниями [6]. В исследовании M. Shihui и соавт. [1] доказано, что обнаружение ЦОК в периферической крови больных имеет большое значение для ранней диагностики, прогноза и лечения рака молочной железы (РМЖ), а изучение его молекулярного профиля необходимо для возможного применения таргетной терапии. В работе F.C. Bidard и соавт. [7] показано, что высокое значение ЦОК коррелировало с худшим прогнозом у больных метастатическим РМЖ. При низком риске развития местных рецидивов и висцерального метастазирования, независимо от относительно благополучного статуса клинико-морфологиче-ских параметров у больных первично-операбельным РМЖ, иногда наблюдается прогрессирование основного заболевания, даже после специального лечения. Вопрос о том, случайно ли появление ЦОК в системном кровотоке или предопределено конкретной биологической программой, является предметом споров [8].

Цель данного исследования — повышение точности риск-стратификации больных РМЖ I-III стадий на основе определения циркулирующих опухолевых клеток.

Методы

В исследовании изучены клинические и морфологические параметры 47 больных РМЖ I-III стадий, которые проходили обследование и лечение в ФГБУ «НМИЦ онкологии им Н.Н. Блохина» Минздрава России в 2015-2018 гг. ЦОК определялись у больных до лечения. Анализ ЦОК проводился в 7,5 мл периферической крови с использованием антитела к CD45, молекуле EpCam (CD326) и Cam5.2 (Becton Dickinson, США). Для подсчета ЦОК исполь-

зовался проточный цитометр FACS Canto-2 (Becton Dickinson, США). Статистическая обработка данных производилась с помощью программы Excel. Для анализа категоризованных переменных использовали таблицы сопряженности и х2. При проверке нулевых гипотез критическое значение уровня статистической значимости принималось равным 0,05.

Результаты

Согласно дизайну исследования, больные были распределены на негативную группу ЦОК (в периферической крови нет ЦОК) и позитивную группу ЦОК (в периферической крови 1 и более циркулирующих опухолевых клеток).

Средний возраст больных составил 51,3 года (от 28 до 77 лет), медиана — 51 год. В группу больных до 50 лет вошли 22 (46,8%) пациента, старше 50 лет — 25 (53,2%).

По клиническим стадиям больные распределились следующим образом: IA — 1 (2,1 %), IB — 1 (2,1 %), IIA — 12 (25,5 %), IIB — 12 (25,5 %), IIIA — 6 (12,8 %), IIIB — 8 (17,0 %), IIIC — 7 (15,0 %).

Клинико-морфологические параметры групп больных I-III стадий РМЖ представлены в таблице.

Учитывая, что молекулярно-биологический подтип является важным прогностическим фактором у больных РМЖ, провели подгрупповой анализ и выявили, что у 25 (53,2 %) больных с люминальным раком молочной железы В Her2- частота ЦОК была выше, чем с другими молекулярно-биологически-ми подтипами РМЖ (p = 0,05).

Важным прогностическим фактором, который с достоверной связью имеет тенденцию к частоте ЦОК, является степень злокачественности. Опухоли со степенью злокачественности G2 чаще определялись у больных позитивной группы ЦОК — 77,5 % (p = 0,06). Частота опухолей со степенью злокачественности G3 в этой же группе составила 22,5 % (p = 0,08).

При анализе ЦОК у больных первично-операбельными и местно-распространенными формами РМЖ статистических различий не выявлено: 17 из 21 (81,0 %) и 23 из 26 пациентов (88,5 %) соответственно (х2 = 0,42; p > 0,05). Однако учитывая высокую частоту встречаемости в условно благоприятной группе пациентов, возможно предположить на-

Детекция циркулирующих опухолевых клеток у больных раком молочной железы 1-111 стадий

109

Клинико-морфологические параметры больных 1-111 стадий рака молочной железы

Показатель п Негативная группа ЦОК, п (%) Позитивная группа ЦОК, п (%) X2 Р

Возраст < 50 лет > 50 лет 22 25 3 (42,9) 4 (57,1) 19 (47,5) 21 (52,5) 0,05 0,8

Менструальный Пременопауза 25 7 (100,0) 18 (45,0) 7,2 0,008

статус Менопауза 22 0 22 (55,0)

Мультицентрическая форма Нет 40 17 (94,4) 23 (79,3) 2,0 0,16

роста Есть 7 1 (5,6) 6 (20,7)

< 2 см 8 0 8 (20,0)

Размер первичной опухоли 2-5 см э0 5(71,4) 25 (62,5) 1,85 0,4

> 5 см 9 2 (28,6) 7 (17,5)

ИДР 8 1 (14,3) 7 (17,5)

Гистологический тип ИР НСТ 29 5(71,4) 24 (60,0) 0,35 0,63

ИР НСТ + рак т $йи 10 1 (14,3) 9 (22,5)

Степень злокачественности 34 3 (42,8) 31 (77,5) 3,57 0,06

опухоли вэ 13 4 (57,2) 9 (22,5)

Ангиолимфатическая Нет 41 6 (85,7) 35 (87,5) 1,4 0,2

инвазия Есть 6 1 (14,3) 5 (12,5)

Метастазы в лимфоузлах Нет Есть 18 29 3 (42,8) 4 (57,2) 15 (37,5) 25 (62,5) 0,07 0,78

Люминальный А 7 1 (14,3) 6 (15,0)

Молекулярный подтип Люминальный В Нег2-Люминальный В Нег2+ 25 6 3 (42,8) 2 (28,6) 22 (55,0) 4 (10,0) 1,88 0,6

ТНР 9 1 (14,3) 8 (20,0)

Ю-67 < 20% > 20% 7 40 0 7 (100,0) 7 (17,5) 33 (82,5) 1,4 0,2

Примечание. ЦОК — циркулирующие опухолевые клетки; ИДР — инфильтративно-дольковый рак, ИР НСТ — инфильтративный рак неспецифического типа, ТНР — трижды негативный рак

личие первично-диссеминированного процесса. Данная группа больных должна находиться под регулярным динамическим наблюдением, даже после окончания адъювантного лечения, как группа повышенного риска.

Обсуждение

По данным многих исследований, ЦОК в периферической крови являются независимым предиктором прогноза заболевания у больных РМЖ. В исследовании М. БЫЬш и соавт. [1] показано, что существует корреляция ЦОК у больных РМЖ с такими параметрами, как стадия, размер опухоли, ангиолимфатическая инвазия, уровень К1-67 и мо-лекулярно-биологический подтип. Данное исследование выполнено с использованием метода проточной цитофлуориметрии при большей выборке

пациентов (187 больных). Корреляция подтверждена статистически только со степенью злокачественностью опухоли (р = 0,06) и молекулярно-биологи-ческим подтипом (р = 0,05).

В исследовании М. Banys-Paluchowski и соавт. [9] показано, что прогностическая значимость ЦОК самая высокая у больных метастатическим люми-нальным РМЖ Нег2-, что подтвердилось в нашем исследовании.

По данным литературы, наряду с количественной оценкой ЦОК изучается роль диссеминирован-ных опухолевых клеток в костном мозге. Наличие диссеминированных опухолевых клеток у больных РМЖ коррелирует с риском развития отдаленных метастазов и местных рецидивов [10]. Будущие сравнительные геномные анализы циркулирующих и диссеминированных опухолевых клеток первич-

ных и метастатических очагов у одних и тех же пациентов могут дать больше информации о прогностическом значении данных маркеров.

Hеобходимость определения и интерпретация ЦOК являются предметом дискуссий. Oтсутствие технической стандартизации для их детекции, а также ограниченные данные об их клеточных и молекулярных характеристиках — значительные препятствия для признания клинической применимости этого диагностического маркера. Hесмотря на это, диагностическое значение ЦOК обладает большим потенциалом [11]. Выявление минимальной остаточной болезни является неудовлетворенной клинической потребностью, а жидкостная биопсия может быть решением этой проблемы. Жидкостную биопсию можно использовать у больных РМЖ для диагностики, мониторинга раннего рецидива, терапевтической эффективности, а также выбора целевых препаратов [12-14].

Выводы

Популяция ЦOК несомненно отражает общебиологические процессы в первичной опухоли. Oпре-деление содержания ЦOК у больных РМЖ в нашем исследовании показывает, что, несмотря на клиническую стадию процесса, у больных ранними и мест-но-распространенными формами РМЖ циркулирующие опухолевые клетки выявляются примерно с одинаковой частотой: 81,0 и 88,5 % соответственно. Oднако ввиду малой выборки больных, статистической значимости не выявлено (p < 0,05). Перспективно изучение взаимосвязи наличия ЦOК с моле-кулярно-биологическими подтипами и степенью злокачественности, которые являются важными прогностическими факторами. Hеобходимы дальнейшие исследования для возможности использования ЦOК в качестве дополнительного критерия или фактора прогноза при раке молочной железы.

Список литературы I References

1. Shihui M., Ling F., Gui A., Chen S., Sun Y., Li Zh. Predictive value of circulating tumor cells for evaluating short- and long-term efficacy of chemotherapy for breast cancer. Med Sci Mon. 2017;23:4808-4816. PMID: 28986517, PMCID: PMC5642643. https://dx.doi.org/10.12659/msm.903736

2. Li J., Gregory S.G., Garcia-Blanco M.A., Armstrong A.J. Using circulating tumor cells to inform on prostate cancer biology and clinical utility. Crit Rev Clin Lab Sci. 2015;52(4):191-210. PMID: 26079252. https://dx.doi.org/10.3109/10408363.2015 .1023430

3. Yang C., Zhuang W., Hu Y., Zhu L. Clinical significance of peripheral circulating tumor cell counts in colorectal polyps and non-metastatic colorectal cancer. World J Surg Oncol. 2018;16(1):13. PMID: 29357895, PMCID: PMC5778777. https:// dx.doi.org/10.1186/s12957-017-1305-2

4. Gallo M., De Luca A., Maiello M.R., D'Alessio A., Esposito C., Chicchinelli N., Forgione L., Piccirillo M.C., Rocco G., Morabito A., Botti G., Normanno N. Clinical utility of circulating tumor cells in patients with non-small-cell lung cancer. Transl Lung Cancer Res. 2017;6(4):486-498. PMID: 28904891, PMCID: PMC5583074. https://dx.doi.org/10.21037/tlcr.2017.05.07

5. Neumann M.H., Schneck H., Decker Y., Schomer S., Franken A., Endris V., Pfarr N., Weichert W., Niederacher D., Fehm T., Neubauer H. Isolation and characterization of circulating tumor cells using a novel workflow combining the CellSearch® system and the CellCelector™. Biotechnol Prog. 2017;33(1 ):125-132. PMID: 27126369. https://dx.doi.org/10.1002/btpr.2294

6. Krishnamurthy S. The emerging role of circulating tumor cells in breast cancer. Cancer Cytopathol. 2012;120(3):161 -166. PMID: 22275137. https://dx.doi.org/10.1002/cncy.20207

7. Bidard F.C., Mathiot C., Delaloge S., Brain E., Giachetti S., de Cremoux P., Marty M., Pierga J.-Y. Single circulating tumor cell detection and overall survival in nonmetastatic breast cancer. Ann Oncol. 2010;21 (4):729-733. PMID: 19850639. https:// dx.doi.org/10.1093/annonc/mdp391

8. Kang Y., Pantel K. Tumor cell dissemination: emerging biological insights from animal models and cancer patients. Cancer Cell. 2013;23(5):573-581. PMID: 23680145, PMCID: PMC3667710. doi: https://dx.doi.org/10.1016/j. ccr.2013.04.017

9. Banys-Paluchowski M., Schneck H., Blassl C., Schultz S., Meier-Stiegen F., Niederacher D., Krawczyk N., Ruckhaeberle E., Fehm T., Neubauer H. Prognostic relevance of circulating tumor cells in molecular subtypes of breast cancer. Geburtshilfe Frauenheilkd. 2015;75(3):232-237. https://dx.doi. org/10.1055/s-0035-1545788

10. Braun S., Vogl F.D., Naume B., Janni W., Osborne M.P., Coombes R.C., Schlimok G., Diel I.J., Gerber B., Gebauer G., Pierga J.Y., Marth C., Oruzio D., Wiedswang G., Solomayer E.F., Kundt G., Strobl B., Fehm T., Wong G.Y., Bliss J., Vincent-Salomon A., Pantel K. A pooled analysis of bone marrow micrometastasis in breast cancer. N Engl J Med. 2005;353(8):793-802. https://dx.doi.org/10.1056/ NEJMoa050434

11. Alix-Panabieres C., Pantel K. Clinical applications of circulating tumor cells and circulating tumor DNA as liquid biopsy. Cancer Discov. 2016;6(5):479-491. PMID: 26969689. https:// dx.doi.org/10.1158/2159-8290.CD-15-1483

12. Joosse S.A., Gorges T.M., Pantel K. Biology, detection, and clinical implications of circulating tumor cells. EMBO Mol Med. 2014;7(1):1-11. PMID: 25398926, PMCID: PMC4309663. https://dx.doi.org/10.15252/emmm.201303698

13. Pantel K., Alix-Panabieres C. Real-time liquid biopsy in cancer patients: Fact or fiction? Cancer Res. 2013;73(21):6384-6388. PMID: 24145355. https://dx.doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-13-2030

14. Maltoni R., Gallerani G., Fici P., Rocca A., Fabbri F. CTCs in early breast cancer: A path worth taking. Cancer Lett. 2016;376(2):205-210. PMID: 27060205. https://dx.doi. org/10.1016/j.canlet.2016.03.051

Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya.2020;24(3):107-111 ORIGINAL ARTICLES

DOI: 10.21688/1681-3472-2020-3-107-111 Onrobgy 111

Detection of circulating tumour cells in patients with Stage I—III breast cancer

Valeriy E. Ponomarev 1, Olga A. Chernysheva 2, Svetlana B. Polikarpova 1, Elena A. Bogush 1, Irina V. Vysotskaya 1, Vladislav Yu. Kirsanov 1, Nikolay N. Tupitsyn 2

1 Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow, Russian Federation

2 N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Moscow, Russian Federation Corresponding author. Valeriy E. Ponomarev, ponomarev v e@staff.sechenov.ru

Aim. To increase the accuracy of risk stratification of breast cancer Stage I-III patients based on circulating tumour cell (CTC) determination.

Methods. Forty-seven breast cancer patients aged 28-77 years (median, 51 years) who were examined and treated at N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology between 2015 and 2017 were enrolled in the study. The presence of CTCs was evaluated for all patients before treatment.

Results. CTCs were detected in 85.1% (40 out of 47) of the patients. The CTC detection rate in patients with early and locally-advanced breast cancer was approximately the same, 88.5% (23 of 26) and 81% (17 of 21), respectively (p = 0.7). Another important prognostic factor, which tended to be reliably linked to the frequency of CTC detection, was the grade of malignancy. Grade 2 tumours were more often observed in CTC-positive patients (77.5%) than in CTC-negative patients (22.5%, p = 0.06). None of the remaining clinical and morphological parameters were statistically associated with CTC positivity.

Conclusion. This study demonstrated that regardless of the clinical stage, CTCs were detected with approximately equal frequency in patients with early and locally-advanced breast cancer (88.5% and 81%, respectively). However, owing to the small number of patients studied, none of the differences were found to be statistically significant. Nevertheless, investigations on the relationship between the presence of CTCs, molecular-biological subtypes and grade of malignancy are important to evaluate their use as independent prognostic factors. Further studies are needed to assess the use of CTCs as an additional criterion or prognostic factor in breast cancer management.

Keywords: breast cancer; circulating tumour cells; liquid biopsy; molecular-biological subtypes of breast cancer

Received 17 September 2020. Accepted 25 September 2020.

Funding: The study did not have sponsorship.

Conflict of interest: Authors declare no conflict of interest.

Author contributions

Conception and design: S.B. Polikarpova, N.N. Tupitsyn, O.A. Chernyshova, V.E. Ponomarev, E.A. Bogush, I.V. Vysotskaya, V.Yu. Kirsanov

Data collection: V.E. Ponomarev, O.A. Chernyshova Data analysis: V.E. Ponomarev, O.A. Chernyshova Drafting the article: V.E. Ponomarev, O.A. Chernyshova

Critical revision of the article: S.B. Polikarpova, N.N. Tupitsyn, E.A. Bogush, I.V. Vysotskaya, V.Yu. Kirsanov

Final approval of the version to be published: V.E. Ponomarev, O.A. Chernysheva, S.B. Polikarpova, E.A. Bogush, I.V. Vysotskaya,

V.Yu. Kirsanov, N.N. Tupitsyn

ORCID ID

V.E. Ponomarev, https://orcid.org/0000-0003-0153-3311

Copyright: © 2020 Ponomarev et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 License.

How to cite: V.E. Ponomarev, O.A. Chernysheva, S.B. Polikarpova, E.A. Bogush, I.V. Vysotskaya, V.Yu. Kirsanov, N.N. Tupitsyn. Detection of circulating tumor cells in patients with Stage I-III breast cancer. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya = Circulation Pathology and Cardiac Surgery. 2020;24(3):107-111. (In Russ.) http://dx.doi.org/10.21688/1681-3472-2020-3-107-111