Badanie krążących komórek nowotworowych: Metody wykrywania i biomarkery w ocenie klinicznej raka wątrobowokomórkowego

Rak wątrobowokomórkowy (z ang. hepatocellular carcinoma, HCC) stanowi poważny problem zdrowia publicznego na całym świecie, szczególnie w regionach takich jak Azja i Pacyfik, gdzie przewlekłe wirusowe zapalenie wątroby oraz choroby wątroby przyczyniają się do wysokiej częstości występowania i śmiertelności tego nowotworu. Pomimo postępów medycyny, późne rozpoznanie HCC nadal stanowi istotne wyzwanie, co podkreśla konieczność opracowania skuteczniejszych strategii wczesnego wykrywania. Krążące komórki nowotworowe (ang. Circulating Tumor Cells, CTC), czyli komórki nowotworowe uwalniane do krwiobiegu z pierwotnych ognisk nowotworowych, stanowią obiecującą drogę do nieinwazyjnej diagnostyki nowotworowej. Niniejszy przegląd przedstawia kompleksowy opis metod wykrywania CTC, ich związku z progresją HCC oraz ich rolę w prognozowaniu i monitorowaniu leczenia.

Metody wykrywania i wzbogacania CTC

Wykrywanie CTC można ogólnie podzielić na dwie główne grupy: metody oparte na właściwościach biologicznych oraz metody oparte na właściwościach fizycznych.

Metody oparte na właściwościach biologicznych

Te techniki polegają na ekspresji specyficznych biomarkerów na powierzchni CTC, takich jak EpCAM, CK8/18/19 oraz markery mezenchymalne. Do izolacji CTC stosuje się przeciwciała skierowane przeciwko tym markerom, co umożliwia ich pozytywną selekcję. Systemy takie jak CellSearch, Canpatrol oraz NanoVelcro są szeroko stosowane w tym celu. Jednakże, heterogeniczność markerów powierzchniowych CTC oraz ich obniżona ekspresja podczas przejścia epitelialno-mezenchymalnego (EMT) stanowią wyzwanie dla skutecznego wykrywania.

Metody oparte na właściwościach fizycznych

Metody te wykorzystują różnice w rozmiarze, gęstości lub odkształcalności między CTC a komórkami krwi. Do tego celu opracowano techniki takie jak wirowanie gradientowe, filtracja przez membrany, mikrofiltracja oraz dielektroforeza. Chociaż podejścia te nie opierają się na markerach powierzchniowych, napotykają ograniczenia, gdy CTC wykazują podobne właściwości fizyczne do komórek krwi, co często występuje w przypadku nowotworów hematologicznych.

Rola i znaczenie CTC w HCC

CTC mają duży potencjał w zakresie wczesnego rozpoznania, prognozowania i oceny efektów leczenia u pacjentów z HCC. Badania wykazują, że liczba CTC koreluje z wielkością guza, stopniem zaawansowania nowotworu oraz ogólną ciężkością choroby. Pacjenci z wysoką liczbą CTC zazwyczaj prezentują bardziej zaawansowane stadia choroby oraz gorsze rokowanie. Co więcej, CTC są szczególnie przydatne w monitorowaniu minimalnej choroby resztkowej oraz w przewidywaniu nawrotu po interwencjach chirurgicznych, takich jak transplantacja wątroby i resekcja guza.

Badania wskazują również, że CTC mogą służyć jako wskaźniki przerzutów poza wątrobę. Mezenchymalne CTC (M-CTC), które są zaangażowane w proces metastaz, szczególnie wiążą się z większymi guzami i bardziej agresywnymi fenotypami HCC.

CTC a wyniki chirurgiczne

Analiza CTC dostarczyła informacji na temat wpływu interwencji chirurgicznych na nawrót guza oraz przeżycie pacjentów. Przedoperacyjna liczba CTC może przewidywać przeżycie wolne od choroby, natomiast monitorowanie pooperacyjne pomaga ocenić ryzyko nawrotu. Co ciekawe, sama operacja nie wydaje się zwiększać liczby CTC, jednak utrzymująca się obecność CTC po zabiegu koreluje z gorszym rokowaniem. Badania porównujące operacje otwarte z technikami laparoskopowymi wykazały różnice w odpowiedzi zapalnej po zabiegu, ale minimalne zmiany w dynamice CTC, co sugeruje stabilność monitorowania CTC jako narzędzia prognostycznego.

CTC można łączyć z innymi markerami biochemicznymi, takimi jak alfa-fetoproteina (AFP) oraz inwazja mikronaczyniowa (MVI), w celu zwiększenia dokładności prognostycznej. Połączenie liczby CTC z poziomami AFP wykazano jako skuteczniejsze w modelach predykcyjnych wyników pacjentów, zwłaszcza w wykrywaniu wczesnego stadium HCC i monitorowaniu nawrotu choroby. Podkreśla to znaczenie podejścia multimodalnego w diagnostyce nowotworowej oraz w personalizowanych planach leczenia.

Ograniczenia i kierunki przyszłych badań

Pomimo dużego potencjału wykrywania CTC, istnieją istotne wyzwania związane ze standaryzacją i czułością tych metod. Heterogeniczność CTC, ich niska koncentracja we krwi obwodowej oraz trudności techniczne w izolacji i identyfikacji stanowią poważne przeszkody. Potrzebne są bardziej zaawansowane technologie oraz ulepszone panele biomarkerów, aby przezwyciężyć te ograniczenia. Standaryzacja protokołów wykrywania w różnych środowiskach klinicznych będzie kluczowa dla integracji analizy CTC w rutynowej opiece onkologicznej.

CTC stanowią unikalne i obiecujące narzędzie do nieinwazyjnej diagnostyki nowotworowej oraz medycyny personalizowanej w HCC. W miarę jak technologie wykrywania rozwijają się, a wiedza o biologii molekularnej CTC wzrasta, ich rola w wczesnej diagnozie, ocenie prognostycznej oraz monitorowaniu leczenia prawdopodobnie się rozszerzy. Przegląd ten podkreśla potrzebę dalszych badań oraz rozwoju technologicznego w celu pełnej integracji CTC w praktyce klinicznej, co pozwoli na poprawę precyzyjnej onkologii u pacjentów z HCC.

Źródło: Journal of Clinical and Translational Hepatology, fot. Crystal light Adobe
DOI: 10.14218/JCTH.2024.00230