Extracto
Introducción
Hemos investigado la relación de células tumorales circulantes (CTC) en el cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC) con metabolismo de la glucosa tumoral según lo definido por
18 F-FDG (FDG) la captación, ya que ambos se han asociado con el pronóstico del paciente.
Materiales & amp ; Métodos
Se realizó una pantalla retrospectivo de los pacientes en cuatro centros médicos que se sometieron a FDG PET-TAC y la flebotomía antes de una intervención terapéutica para el NSCLC. Se utilizó una célula epitelial molécula de adhesión (EpCAM) biopsia de fluido independiente basado en la morfología celular para la detección y enumeración (definido aquí como CTC alta definición o "HD-CTC") CTC. y entonces correlacionamos HD-CTC con datos de imagen captación de FDG cuantitativos calibrados a través de los centros en un análisis transversal.
Resultados
Se evaluó setenta y un pacientes con CPNM cuyo tamaño tumoral medio fue de 2,8 cm ( rango intercuartil, IQR, 2,0 a 3,6) y el valor de captación estándar máxima media (SUV
max) fue de 7,2 (IQR 3,7-15,5). Se detectaron más de 2 HD-CTC en el 63% de los pacientes, ya sea a través de todas las etapas (45 de 71) o en la enfermedad en estadio I (27 de 43). HD-CTC se correlacionaron débilmente con el volumen tumoral parcial corregido SUV
max (r = 0,27, p-valor = 0,03) y no se correlacionó con el diámetro del tumor (r = 0,07; p-valor = 0,60). Para un volumen parcial dada corregido SUV
max o el diámetro del tumor había una amplia gama de HD-CTC detectado en la circulación, tanto para la enfermedad en etapa temprana y tardía.
se detectan Conclusiones
CTC con frecuencia en las primeras etapas NSCLC usando un enfoque no mediada por EpCAM con una amplia gama destaca por un determinado nivel de captación de FDG o el tamaño del tumor. La integración de biomarcadores potencialmente complementarias como estos con los datos tradicionales de los pacientes puede llegar a mejorar nuestra comprensión de la clínica,
in vivo
la biología del tumor en las primeras etapas de esta enfermedad mortal
Visto:. Nair VS, Keu KV , Lüttgen MS, Kolatkar A, Vasanawala M, Kuschner W, et al. (2013) Un estudio de observación de células tumorales circulantes y
18 F-FDG captación en pacientes no tratados previamente con células no pequeñas de cáncer de pulmón. PLoS ONE 8 (7): e67733. doi: 10.1371 /journal.pone.0067733
Editor: John D. Minna, Univesity de Texas Southwestern Medical Center en Dallas, Estados Unidos de América
Recibido: 13 Marzo, 2013; Aceptado: 22 de mayo de 2013; Publicado: 5 Julio 2013
Derechos de Autor © 2013 Nair 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
Financiación:. VSN fue financiado por los Institutos nacionales de Salud (NIH) T32 NHLBI beca de formación (HL007948), la Fundación de Investigación de cáncer de pulmón y la Fundación LUNGevity. KVK fue apoyado por una Faculté de Médecine et des Sciences de la Santé de l'Université de Sherbrooke & amp; SMUS Investigador Beca. Este manuscrito fue apoyada por el premio número U54CA143906 del Instituto Nacional del Cáncer. Los fondos para el Dr. Gambhir referente a este proyecto se suministra a través del Instituto Nacional del Cáncer ICMIC P50CA114747, NCI-TR CCNE U54 CA119367, CCNE T-U54 CA151459, Fundación Doris Duke, y la Fundación Canaria. Base de datos de apoyo para este proyecto fue proporcionado por el Centro de Stanford para la Educación e Investigación Clínica y Traslacional través de NIH /CNRR conceder UL1 RR025744. El contenido publicado aquí es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente las opiniones oficiales del Instituto Nacional del Cáncer o los Institutos Nacionales de Salud. Los proveedores de fondos tenido ningún 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 tienen el siguiente interés. Peter Kuhn, Kelly Bet-el, y Jorge Nieva tienen un interés de propiedad en Ciencias de Epic, que ha licenciado la tecnología HD-CTC utilizado en este estudio. No hay más patentes, productos en desarrollo o los productos comercializados para declarar. Esto no altera la adhesión de los autores a todas las políticas de PLoS ONE sobre los datos y compartir materiales, como se detalla en línea en la guía para los autores.
Introducción
Dos de las áreas más activas de investigación en la investigación de cáncer en la actualidad se centran en las células tumorales circulantes putativos (CTC) que se liberan de la matriz tumoral en agentes de imágenes moleculares en sangre [1] y que puede definir la biología del tumor
in vivo
[2]. Esto se debe en parte a la creencia de que estas dos tecnologías son potencialmente robusto, rentable y fácilmente traducible a la clínica con un mínimo riesgo para el paciente.
18 F-fluoro-2-desoxi -
D-glucosa
(FDG) PET es actualmente el agente de imagen molecular única ampliamente utilizado clínicamente, y saca provecho de metabolismo de la glucosa para capturar una instantánea de la biología del tumor sin perturbar el momento del diagnóstico [3], [4]. Aunque muchos estudios han evaluado [5] si la intensidad de la captación de FDG puede estar relacionada con el potencial metastásico de un tumor a través del efecto Warburg y la bioenergética celular trastornados [6] -. [9], el mecanismo de esta asociación aún sigue siendo poco conocida
las teorías actuales sobre cómo el mecanismo de "semilla y el suelo" de la metástasis tumoral se produce postulan que las CTC deben someterse primero a una transición epitelio-mesenquimal (EMT) para la liberación seguido por una transición mesenquimal-a-epitelial (MET) para metastásico deposición en un ambiente adecuado [10] - [13]. Desde metabolismo de la glucosa tumor es impulsado por el Warburg efecto, durante el cual la glucólisis aeróbica aberrante convierte evolutivamente ventajoso [14], los sucesos iniciadores de la propagación metastásica puede en parte es dividir más rápidamente tumores que han aumentado la captación de FDG en PET [15].
¿Cómo CTC asociado con el metabolismo de la glucosa del tumor sigue siendo en gran parte inexplorado clínicamente. Para investigar esta cuestión, informe sobre la correlación de las células tumorales en circulación usando un ensayo de CTC no basado en EpCAM con un criterio cuantitativo estandarizado, semi, tumor FDG métricas de absorción en pacientes sometidos a evaluación para el cáncer de pulmón de células no pequeñas sin tratamiento previo (NSCLC).
Materiales y Métodos
Diseño del estudio
Este fue un estudio multicéntrico, análisis transversal de los datos existentes de estudios observacionales en curso. Se obtuvieron los datos de forma retrospectiva de pacientes con NSCLC de todas las etapas (Comité Conjunto sobre el Cáncer, 7ª edición) [16] que se sometió a la FDG PET-CT y el análisis de CTC a partir de una extracción de sangre periférica entre octubre de 2009 y mayo de 2012. Se incluyeron los pacientes con NSCLC que tenía imágenes FDG PET-CT adquiridos junto con una muestra CTC dentro de los 90 días y antes de un tratamiento quirúrgico, médico o su combinación. Los sujetos que se sometieron a una biopsia antes de la inscripción también se les permitió participar
Los pacientes se reclutaron de forma consecutiva en cuatro sitios:. Stanford University Medical Center (SUMC); El Sistema de Salud de Asuntos de Veteranos de Palo Alto (VAPAHCS); La Universidad de California Moores Cancer Center en San Diego (UCSD); y la Clínica de Billings (Billings) (Archivo 1, S Figura 1). Los pacientes con SUMC y VAPAHCS se inscribieron en el momento de la FDG PET-TAC como parte de un estudio formal de detección temprana examinar los biomarcadores circulantes y las imágenes, y los pacientes en UCSD y Billings con cualquier etapa de la enfermedad fueron elegibles si cumplían con los criterios de inclusión. La flebotomía se ha realizado mediante técnicas estándar y las muestras fueron procesadas en el Scripps Research Institute (TSRI) dentro de las 48 horas de la extracción (mediana = 23 horas) [17]. historias clínicas fueron revisadas para extraer demográfica del paciente, clínica, tratamiento de imágenes y la información del tratamiento por parte del equipo de investigación que colabora en cada sitio respectivo. La Universidad de Stanford, Clínica Billings y el Instituto de Investigación Scripps Juntas de Revisión Institucional (IRB) aprobó todo el trabajo presentado en este estudio en sus respectivos sitios. Plenamente informado, se obtuvo el consentimiento escrito del paciente antes de la inscripción después de la revisión de los documentos del protocolo de estudio. HD-CTC Resultados para nueve pacientes incluidos para haber sido previamente publicado este estudio de correlación CTC-imagen [18].
Una imagen representativa de circulación de alta definición (HD Células Tumorales-CTC) de un paciente con estadio I de Stanford cáncer de pulmón de células no pequeñas se muestra en la inmunofluorescencia compuesto (a) y por Wright-Giemsa microscopía de campo claro (B). HD-CTC se caracterizan por 4 ', 6-diamino-2-fenilindol (DAPI) positiva con un núcleo que es más grande que rodea a las células blancas de la sangre (azul, C), citoqueratina (CK) positivo (rojo, D) y leucocitos CD45 marcador negativo (verde, E).
Análisis de células tumorales circulantes
Se utilizó una, inmunofluorescencia, enfoque morfológica con base no EpCAM para cuantificar las CTC como se describe anteriormente (Figura 1) [ ,,,0],17] - [20]. CTC se identificaron mediante inmunofluorescencia (un panel de citoqueratinas, DAPI, CD45) con el análisis automatizado morfométrica seguida de validación manual por un técnico entrenado patólogo (MSL). El técnico, microscopios y el sistema automatizado de imágenes fueron constantes durante todo el estudio. Resumimos los métodos [17] aquí para completar.
De seis a 10 ml de sangre total extraída en Cell-libre de ADN BCT ™ (Streck, Omaha, NE) se sometió a lisis de glóbulos rojos a temperatura ambiente, centrifugó y el sedimento celular resultante se resuspendió y se fija como una monocapa a diseñado a medida, portaobjetos de vidrio. Cuatro diapositivas fueron tratados para garantizar el adecuado de la muestra para el análisis, por lo general en representación de 1-2 ml de sangre entera. Las muestras preparadas fueron almacenadas a -80 ° C hasta que proceder con el protocolo y el análisis de la tinción. diapositivas descongeladas se fijaron, se permeabilizaron y se incubaron con un anticuerpo monoclonal anti-citoqueratina (marcador de células epiteliales) que se dirige a las citoqueratinas humanas (CK) 1, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 18 y 19 (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO); un AlexaFluor® 555 conjugado de cabra anti-ratón anticuerpo secundario (Life Technologies, Carlsbad, CA); un anticuerpo monoclonal dirigido CD45 directamente conjugado con un colorante AlexaFluor® 647 (ABD Serotec, Oxford, Reino Unido); y una contratinción nuclear de 0,5 g /ml de 4,6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) (Life Technologies, Carlsbad, CA).
Todos los cuatro diapositivas, una que juntos comprendido "test", fueron escaneados en su totalidad por un microscopio de fluorescencia automatizado. eventos celulares candidatas se clasifican manualmente como
CTC alta definición (HD-CTC
) si fueran CK positivo, CD45 negativo, que contiene un núcleo positivo DAPI intacto y sin cambios apoptóticos identificables o un aspecto alterado, y eran morfológicamente distinta de que rodean los glóbulos blancos (GB). HD-CTC enumeración se determinó a partir de cuatro conjunto de diapositivas con el objetivo de analizar un volumen de sangre total que contenga chapado 1 x 10
7 células nucleadas por prueba. Los recuentos de leucocitos de la sangre entera se ha determinado automáticamente (sistema de CMB, HemoCue®, Cypress, CA) y el número de células nucleadas detectadas por el ensayo por diapositiva (a través de DAPI y tinción CD45) se utilizó para calcular la cantidad equivalente de sangre analizada por diapositiva . Esta plataforma biopsia de fluido también evita descartar otras células anormales con algunas características HD-CTC que no cumplen totalmente los criterios de inclusión (tales como cuerpos apoptóticos) y los cataloga digitalmente para su posterior análisis.
Clústeres de HD-CTC para este estudio fueron identificados como se describe anteriormente [21], y se enumeraron de las agrupaciones espaciales y luego caracterizado como el número total de racimos. Las agrupaciones se definen como al menos dos celdas HD-CTC con citoplasma en contacto entre sí después de una inspección visual durante el recuento de células. Se analizaron HD-CTC en una escala continua número estandarizada por 10 millones de glóbulos blancos (conocidos como HD-CTC /10M WBC) el total de grupos de HD-CTC por muestra y. También informamos sobre HD-CTC estandarizada por volumen de sangre como HD-CTC /ml para la comparación con otras plataformas existentes y para facilitar la interpretación. Para calibrar la prueba HD-CTC, se analizaron muestras para otros tipos de cáncer de pulmón (NSCLC no) y de nódulos benignos documentados de pulmón por biopsia, cirugía o el seguimiento clínico. Es importante destacar que el análisis de todas las muestras (ML) se realizó cegado al diagnóstico para eliminar cualquier posible sesgo de interpretación.
HD-CTC ensayo de reproducibilidad
El ensayo de HD-CTC fue validado técnicamente con un rápido aumento línea celular experimentos para llegar a un proyecto de I
2 = 0,9997 en la prueba de linealidad como se informó anteriormente [17]. Estos experimentos se realizaron usando las líneas celulares SKBR3 y de 0 a 3 x 10
2 células por ml de la sangre normal de control de los donantes. El coeficiente de variación (CV) para este ensayo es de 16% y la correlación inter-procesador es R
2 = 0.979. proceso de preparación de la muestra se adhiere a los procedimientos operativos estándar para las muestras del paciente a través de un sistema de código de barras para todos los consumibles e instrumentación. Todo fuera de la plataforma de instrumentación se calibra de acuerdo a la recomendación del fabricante y toda la instrumentación de encargo está calibrado de acuerdo con los protocolos de validación de técnicas establecidas durante la puesta.
FDG PET-TAC Adquisición
En general, adquisición FDG PET-CT se realizó para el paciente en ayunas (mínimo de seis horas) después de una inyección de 444 a 555 MBq
18 F-FDG, la evaluación del nivel de glucosa del paciente, y un período de captación del marcador de 60-90 minutos antes de la formación de imágenes. Ordenó la maximización de la expectativa subconjunto (OSEM) la reconstrucción con TC-corrección atenuada se llevó a cabo en los datos de PET en todos los centros y protocolos detallados de imagen para cada centro están disponibles en el Archivo 1, el cuadro S1. valores semicuantitativos (valor máximo de captación estándar, SUV
max) se extrajeron de imágenes FDG PET-CT utilizando una región de interés dibujado sobre el tumor por el médico de interpretación para su posterior análisis por protocolos clínicos de cada institución. Para los casos en los SUV
máx no fue notificada en el momento del dictado, imágenes disponibles fueron revisados por el investigador colaborador en cada institución (KVK en SUMC, MV en PAVAHCS, CH en la UCSD y JN en Billings) para extraer el valor.
Protocolo fantasma
parcial de corrección de volumen (PVC) [22] se aplicó a SUV
max usando datos obtenidos de un maniquí antropomórfico torácica que fue escaneada a cada sitio participante (archivo 1 , la figura S2). En pocas palabras, un fantasma que consiste en una piscina del mediastino simulada, dos pulmones y esferas "tumor" que van desde 0,4 cm a 3,1 cm con concentraciones conocidas e idénticas FDG que imitan los rangos de tumores en humanos, se escaneó a cada centro participante usando su protocolo clínico. Las imágenes adquiridas se reconstruyeron utilizando el algoritmo del centro participante y luego un coeficiente de recuperación (RC) se generan de acuerdo con los métodos anteriores [22]. Esta curva RC se utilizó para corregir los efectos de volumen parcial. Nos indican las características corregidas en este estudio con un subíndice "PVC" para la distinción (es decir, PVC SUV
max se denota como SUV
maxPVC). Por último, hemos utilizado esta curva para determinar qué tan bien los escáneres se calibraron a través de centros (Archivo 1 Figura S3).
Características FDG PET-TAC captación
FDG características de absorción se extrajeron mediante un período de tres dimensional de la región de interés (ROI) sobre el tumor primario en una estación de trabajo AW GE Healthcare, v4.5 en SUMC con la implementación de PET VCAR ™ (Figura 2). PET-VCAR ™ es una plataforma de software proporcionado por GE Healthcare con anotaciones de características disponibles como un complemento a las estaciones de trabajo de ingeniería genética. [23] Se volvió a extraer SUV
máximo de la prima de imágenes digitales en Comunicación de Medicina de archivos (DICOM) para cada institución para verificar la interpretación clínica de SUV
máximo en cada sitio y para asegurar la reproducibilidad. Tumor SUV
maxPVC se calculó después de la extracción de fondo FDG captación pulmonar y el uso de los datos fantasma RC (Archivo 1, SMethods y en la Tabla S2).
Un tridimensional, proyección de intensidad máxima, todo el cuerpo
18F FDG PET-CT (izquierda). captación fisiológica se ve en el cerebro, el corazón y el hígado con la excreción a través de la pelvis renal y de vejiga. Este tumor mostró una captación intensa de FDG con SUV
máximo de 19, SUV
media de 9,6, y TLG de 65,6 utilizando un 50% SUV
umbral máximo (superior derecha). En la TC, el volumen de la lesión se estimó en 6,0 cm
3 con un diámetro máximo de 22 mm (inferior derecha).
FDG PET-TAC volumétrico Análisis
Como nos estaban interesados en determinar la forma total de la lesión glucólisis (TLG, define aquí como SUV
media x volumen tumoral metabólica) [24] correlacionado con HD-CTC cuando se compara con el volumen tumoral anatómica en la parte de la TC del estudio FDG PET-TAC, se utilizó PET-VCAR ™ para segmentar y calcular los volúmenes de imágenes PET y CT. Para las imágenes de PET, este umbral tenía una configuración predeterminada de 50%, y representó la bajada de la señal que limita el algoritmo región de producción para definir la captación de FDG. Para los casos en que esta segmentación no representar con precisión el tumor, un umbral se ha optimizado de forma manual para captar al máximo la actividad de FDG utilizando una imagen CT del co-registrados. diámetro del tumor anatómica y volumen fueron capturados de la imagen CT mediante inspección visual. Es de destacar que el médico de interpretación (KVK) fue cegado a los resultados de HD-CTC.
Análisis estadístico
Las estadísticas descriptivas para clínicos, de imagen y las variables patológicas se determinaron utilizando la mediana y el rango intercuartil (IQR ) o el número con el por ciento, según proceda. Las diferencias entre los centros se evaluaron mediante ANOVA para las variables continuas mediante la prueba de Tukey, un Chi-cuadrado y la prueba exacta de Fisher para las variables categóricas, según proceda, y una prueba de Kruskal-Wallis para las variables ordinales. La normalidad de las variables incluidas en el modelado se probó formalmente mediante el método de Kolmogorov-Smirnov. conteos HD-CTC se correlacionaron con la captación de FDG mediante una prueba de rangos de Spearman para dar cuenta de la distribución no paramétrica de las variables subyacentes. Log-normalizado de imágenes y métricas HD-CTC también se compararon mediante correlaciones de Spearman y la tau de Kendall para evaluar la consistencia. Para los análisis adicionales, se definió un tumor ávido FDG como uno con un SUV
≥2.5 máximo, ya que esta es una distinción clínicamente relevante [25], y los tumores no metastásicos como cualquier tumor en estadio T sin el acompañamiento de lesiones satélites, nodal o metástasis a distancia, de acuerdo con las más recientes directrices AJCC 7.0.
los análisis estadísticos se realizaron utilizando Excel ™ (Excel para Mac 2010, Seattle, WA) y SAS Enterprise Guide ™ (v4.3, Cary, Carolina del Norte) .
resultados
de 153 pacientes examinados en los cuatro sitios que participan en este estudio (archivo 1, Figura S1), setenta y un pacientes fueron elegibles para el análisis, en última instancia, y 62 de estos pacientes tenido de imágenes en bruto (DICOM) archivos disponibles para la extracción de características de imagen más detallada (Tabla 1). La edad media de la cohorte fue de 71 años (rango 44-96 años), el 59% eran del género masculino, y la mayoría de los pacientes eran de raza blanca (73%). Cuarenta y tres pacientes tenían enfermedad en estadio I, 5 en estadio II, y 23 en estadio III-IV NSCLC, siendo el diámetro del tumor primario mediana de 2,8 cm (IQR 2,0 a 3,7 cm).
La la mediana del tiempo de PET a HD-CTC empate fue 1 día (IQR 0-14 días, que van desde 24 antes de PET a 84 días después) y una mediana de 1,23 ml de sangre (IQR 0,95-1,55) comprendía una prueba para la HD-CTC El análisis por muestra. Cuarenta y cuatro pacientes (62%) tuvieron una biopsia del tumor primario durante el curso de su trabajo en marcha y 27 (38%) de estas biopsias fueron antes de la HD-CTC empate, pero sólo 2 estaban dentro de 7 días, y ninguno estaban dentro de las 24 horas de muestreo-HD-CTC. Las muestras se procesan generalmente en el plazo de un día de la flebotomía (rango 17-43 horas). Localizada NSCLC predominó en SUMC y la PAVAHCS, mientras Billings y UCSD inscribieron más pacientes localmente avanzado y metastásico (Tabla 1).
Sesenta y dos archivos (DICOM) primas de imagen disponibles para el análisis cuantitativo de imágenes, y el 40 de 71 tumores requieren un ajuste de PVC con base en estudios fantasma. La variación entre la exploración a través de estos cuatro centros estaba dentro de las estimaciones reportadas (Archivo 1, Figura S3) [26]. Veinticuatro de 62 imágenes (39%) requirieron anulación manual para la segmentación del tumor automatizado, y este umbral anulación varió del 45% al 70% en comparación con el valor por defecto de 50%. Ocho imágenes fueron segmentadas manualmente ya que no podía umbral de manera adecuada. Informaron medio del tumor primario SUV
max fue de 7,2 (IQR 3,7-15,5) y estuvo de acuerdo bien con los valores extraídos de los archivos DICOM (Archivo 1, el cuadro S2), mientras SUV
maxPVC fue ligeramente mayor que la métrica no corregida (8,8 , IQR 4,5-16,8).
Cuatro no NSCLC, nódulos metastásicos tenían un rango de 0,0 a 2,2 HD-CTC /10 M CMB (0-1.9 HD-CTC /ml), mientras detectado un similares rango de 0,0 a 2,2 HD-CTC /10 M CMB por cuatro nódulos benignos (0-0,8 HD-CTC /ml). Por lo tanto, hemos elegido un umbral de & gt; 2,2 HD-CTC /10 M CMB (& gt; 1,9 HD-CTC /ml) para su posterior análisis. Es de destacar que no se detectaron grupos de CTC en cualquiera de estos grupos.
La gama de HD-CTC /10 M CMB para los pacientes con CPNM detectado a través de los centros de variaron del 0 a la 779 para todos los estadios TNM y de 0 a 695 en los 43 pacientes con enfermedad en estadio I, que era similar al enumerado HD-CTC /ml (Tabla 1). Superior a 2,2 HD-CTC /10 M CMB se detectó en 45/71 (63%) de los pacientes para todos los estadios TNM y 27/43 (63%) pacientes con enfermedad en estadio I solamente. Para enumerado HD-CTC /ml, 61% (43/71) de todos los estadios TNM y el 60% (26/43) de los pacientes en estadio I tenían más de 2 HD-CTC /ml. Para todos los estadios TNM, 33/71 pacientes (46%, mediana = 5, IQR 2-6) y 21/43 pacientes con enfermedad en estadio I (49%, mediana = 6, IQR 2-10) tenían al menos un HD- clúster CTC detectado.
absorción máxima del tumor FDG, tanto sin corregir (SUV
max) y se corrigió con el tamaño del tumor (SUV
maxPVC), fue significativamente diferente entre los estadios I-IV NSCLC (p-valor = 0,004 y 0,03, respectivamente). Esto también es cierto para el tipo histológico, con histología escamosa que tiene valores más altos que no pequeñas de cáncer de pulmón de células no tipificados o adenocarcinoma (p-valor = 0,0008 y 0,002 para SUV
max y SUV
maxPVC respectivamente). En contraste con esto, los números, ya sea HD-CTC por 10 M CMB, enumeró ml o por grupos claqueta no varió significativamente por la agrupación por etapas TNM (p-valor = 0,64, 0,60 y 0,78, respectivamente) o por el tipo histológico (p- valor = 0,97, 0,96 y 0,90, respectivamente).
HD-CTC, por 10 M CMB, por ml o total de grupos, no se correlacionó con el diámetro del tumor medido por TC (mm) o con el volumen extraído del TC el tumor primario (Figura 3). El aumento de SUV
maxPVC débilmente correlacionado con el aumento de los recuentos de HD-CTC y total de grupos (Figura 3). Al examinar volumen en lugar de las métricas de escalares, TLG correlaciona débilmente con recuentos de HD-CTC y total de grupos en comparación con el volumen de CT, lo que no se correlaciona en absoluto. Estos datos fueron similares para las métricas de registro normalizado-(Archivo 1, Tabla S3). Cuando el subgrupo de pacientes que tenía imágenes y flebotomía plazo de cuatro semanas de diferencia solamente se analizó (n = 65), las correlaciones en la Figura 3 fueron en general más débil que fuerte
TLG = total de la lesión glucólisis.; SUV = Valor estandarizado de captación; PVC = volumen parcial corregido; 10 M CMB = 10 millones de glóbulos blancos. los números en negrita son significativos por valor de p & lt; 0,05. La mitad de la matriz solamente se presenta ya que es simétrico alrededor de una y las correlaciones están sombreados por la magnitud de la correlación. * Rango de correlación de Spearman se muestran para 62 de 71 pacientes con datos extraídos mediante PET-VCAR.
También trazó SUV
maxPVC por HD-CTC /10 M CMB para examinar la estructura de la de datos (Figura 4). Aunque estas dos variables se correlacionaron débilmente como se describió anteriormente, al examinar SUV
maxPVC en el contexto de las cantidades HD-CTC, 8 PET tumores "negativas" (SUV
maxPVC & lt; 2,5) tenía un HD-CTC /10 M CMB carga que van desde 0-38 mientras que 19 tumores de PET "positivos" no tenían ninguna carga apreciable HD-CTC. Por otra parte, para un determinado SUV
maxPVC o el diámetro del tumor, había una amplia distribución de HD-CTC en la sangre del paciente, tanto en fase temprana y tardía NSCLC.
Los pacientes no metastásicos están resaltados en rojo (ver métodos para la definición) y los ejes se muestran como log
2 (x, y) para la facilidad de interpretación. El aumento de SUV
maxPVC (izquierda) se correlacionó débilmente (r = 0,27, p-valor = 0,03) con el aumento de HD-CTC /10 M recuento leucocitario en comparación con el diámetro del tumor en la TC (derecha; r = 0,07, p-valor = 0.60), que no mostró correlación. * Se muestra el 62 de 71 pacientes con datos extraídos mediante PET-VCAR.
Discusión
Mientras que varios estudios han examinado la prevalencia y la utilidad pronóstica de CTC en los carcinomas [27], que incluye NSCLC [28], [29], sólo unos pocos han evaluado la relación de los CTC enumerados individualmente con FDG PET-TAC en el ámbito clínico [30] - [32]. Estos estudios anteriores se centraron en el cáncer de mama metastásico [30], [31], pero un estudio reciente examinó el cambio en el CTC cuenta en respuesta al tratamiento para el cáncer de pulmón en recaída y esta asociación con FDG PET SUV
max [32]. Si bien esta investigación fue incapaz de encontrar un nivel predictivo para SUV
max y la respuesta de CTC, los autores observaron una tendencia a un cambio en el CTC cuenta con el tratamiento y la inicial FDG PET SUV
máximo del tumor recidivante al estratificar por respondedores y no respondedores. Es importante tener en cuenta que, si bien este fue un estudio multicéntrico, no se realizó la calibración del escáner PET con FDG.
A nuestro entender, muy pocos estudios, si cualquier-han agregado un número significativo de principio de su carrera, pacientes sin tratamiento previo con características de imagen anotados de NSCLC. Además, el EpCAM antes citado estudios utilizaron enriquecido plataformas basadas en células de captura, que es una distinción esencial ya que el enfoque mediada no EpCAM se utilizó aquí parece ser independiente de la etapa TNM en comparación con estos otros estudios con pobres rendimientos para la etapa inicial de tumores [33]. Mientras que el ensayo de HD-CTC se había aplicado previamente CPNM, [18], [19] Este estudio amplía el ensayo a un ajuste sin tratamiento previo con predominio de pacientes en estadio temprano que se asocian con características visuales.
FDG absorción a través de SUV
max fue fuertemente dependiente de escenario y la histología [15], [22] en este estudio, pero las mismas asociaciones no eran evidentes para los CTC y no se pudo demostrar que incluso una modesta correlación entre estos dos biomarcadores. Esto sugiere que estos dos biomarcadores pueden capturar instantáneas ortogonales de la biología del tumor, que juntos describen más adecuadamente la diversidad biológica de los pacientes con CPNM clínicamente similares. A modo de ejemplo, se examinaron dos estadio IIIA (AJCC 7) de los pacientes que fueron tratados de la misma (quimiorradioterapia sin cirugía). Ambos pacientes tenían antes del tratamiento, los tumores glucoavid (SUV
maxPVC 15,5 & amp; 51,9), pero el recuento de CTC discordantes (130 & Amp; 0). Mientras que el SUV
max + /+ CTC paciente por desgracia ha vencido a los 9 meses (con recurrencia a los 3 meses), el SUV
max + /CTC-paciente permanece libre de enfermedad en casi un año. Esto sugiere que el T
4 N
0 (NSCLC NOS) tumor sin CTC en comparación con el T
3 N
2 (adenocarcinoma) tumor con la enfermedad nodal y muchos CTC puede phenotyped con mayor precisión con un sistema integrado enfoque de biomarcadores. Es evidente, sin embargo, esta observación debe ser confirmada en más pacientes que recogemos datos adicionales con el tiempo
.
El número de CTC en la circulación es una función de intravasación tumor primario celular, la supervivencia de las células tumorales en el torrente sanguíneo, y el tumor aclaramiento de células de la sangre [11]. Los datos anteriores sugieren que la mayoría de las CTC se eliminan de la circulación rápidamente [34] y sólo una fracción muy pequeña proliferan en un sitio distante [35]. Nuestros datos muestran que existen muchas CTC en la enfermedad, ya sea en fase inicial de forma individual o en grupos, implica la masa del tumor (es decir, la enfermedad más avanzada) puede no ser el principal impulsor del estado estacionario CTC CTC y la supervivencia a la metástasis. Estos resultados están de acuerdo con otro estudio anterior utilizando no EpCAM detección de CTC basada [29], si necesitan confirmación en estudios adicionales, y el seguimiento en el banco.
En este estudio se basa en trabajos anteriores [21 ] examinar la alta prevalencia de racimos o "CTC" microembolias tumorales en los carcinomas humanos etapa avanzada, mostrando que estos depósitos son numerosos en la enfermedad en estadio temprano también. Desde entonces se han reportado estos "microembolias" a tener un mayor potencial metastásico [36], las agrupaciones de CTC podrían ser actores importantes en el medio de biomarcadores. Un hallazgo reciente y provocadora señaló que las agrupaciones de CTC mostrar un fenotipo mesenquimal principalmente, que apoya esta hipótesis. [37] Sin embargo, los agregados de CTC parece correlacionarse sólo débilmente con la captación de FDG del tumor primario basado en nuestro estudio piloto.
Hemos establecido un modelo clínico para estudiar el metabolismo del cáncer de pulmón y su efecto sobre el resultado del paciente que pueden dar lugar a las observaciones adicionales e importantes, pero este estudio tiene limitaciones claras que requieren discusión. Aunque se utilizó una plataforma viable de detección de CTC, y tuvimos en cuenta inter-scan y la variabilidad intra-exploración mediante la estandarización de la FDG PET-TAC en todos los centros para pacientes sin tratamiento previo con diferentes tamaños de los tumores, todavía estábamos quedamos con una cohorte heterogénea de pacientes con respecto a la etapa e histología, los cuales pueden influir en la interpretación de la captación de FDG y análisis de CTC. También hemos capturado muestras que fueron dibujados días o semanas posteriores a la adquisición de FDG PET-TAC o cerca de una biopsia del tumor primario. El efecto de esta variación puede haber introducido algún error en nuestras estimaciones tanto de detección de CTC y la captación de FDG, aunque la naturaleza de esta imprecisión no es fácil de estimar. Además, es muy posible que el análisis de características epiteliales de CTC putativo puede no definir adecuadamente subpoblaciones con más mesenquimales o células madre como propiedades [37], y que estas subpoblaciones podría asociar de manera diferente con el metabolismo de la glucosa tumor. Por último, reconocemos que este es un estudio piloto y se necesitan más pacientes para estudiar más a fondo la utilidad de estos datos e instituir un modelado más complejo dada la distribución no lineal de las variables examinadas. El estudio de pacientes adicionales con el tiempo se apoyará en estos hallazgos iniciales.
Conclusión
Se utilizó un modelo clínico de cáncer no microcítico de pulmón de células que sugiere que mientras que CTC correlacionaron débilmente con la captación de FDG PET tumoral, una gran variación del número de CTC para un determinado SUV
max o tumor de diámetro existía. También hemos observado que las CTC eran frecuentes en la enfermedad en estadio temprano, cuando el uso de un "fluido biopsia" plataforma no enriquecido CTC. Estos hallazgos requieren más estudios y sugieren que la integración de biomarcadores complementarios, no invasivos puede ser útil para la comprensión de la heterogeneidad del paciente en las primeras etapas de esta enfermedad mortal.
Información de Apoyo
archivo S1.
Figura S1. Flujo paciente participante a otro Medical Centers. Figura S2. Phantom torácica para la FDG PET-TAC de calibración. Figura S3. Tabla S1. Tabla S3.