Abstract

A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) é um fator de risco para câncer de pulmão. A migração de células tumorais (CTCs) que circula na corrente sanguínea é um evento precoce que ocorre durante a carcinogénese. Nosso objetivo foi examinar a presença de CTCs em complemento ao CT-scan em pacientes com DPOC sem câncer pulmonar clinicamente detectável como um primeiro passo para identificar um novo marcador para o diagnóstico precoce do cancro do pulmão. A presença de CTCs foi examinado por uma técnica de filtração de enriquecimento ISET, por 245 indivíduos sem câncer, incluindo 168 (68,6%) pacientes com DPOC e 77 indivíduos sem DPOC (31,4%), incluindo 42 fumantes de controle e 35 indivíduos saudáveis ​​não-fumadores . CTC foram identificados por análise citomorfológico e caracterizado pelo estudo da sua expressão de marcadores epiteliais e mesenquimais. pacientes com DPOC foram monitoradas anualmente por uma dose baixa de CT espiral. CTC foram detectados em 3% dos pacientes com DPOC (5 de 168 pacientes). A verificação anual dos pacientes com DPOC CTC-positivos por rastreio CT-scan detectados nódulos pulmonares 1 a 4 anos após a detecção CTC, levando a pedir a ressecção cirúrgica e diagnóstico histopatológico de câncer de pulmão em estágio inicial. Follow-up dos 5 pacientes por tomografia computadorizada e ISET 12 meses após a cirurgia não mostrou recorrência do tumor. CTC detectados em pacientes com DPOC tinha uma expressão heterogénea de marcadores epiteliais e mesenquimais, que foi semelhante ao fenótipo do tumor de pulmão correspondente. Não CTCs foram detectados no tabagismo e controle de indivíduos saudáveis ​​não-fumantes. CTCs podem ser detectados em pacientes com DPOC sem câncer pulmonar clinicamente detectável. Monitoramento “sentinela” pacientes com DPOC CTC-positivos podem permitir o diagnóstico precoce do cancro do pulmão

Citation:. Ilie M, Hofman V, Long-Mira E, Selva E, Vignaud J-M, Padovani B, et al. (2014) “Sentinel” circulantes Células Tumorais Permitir Diagnóstico Precoce do câncer de pulmão em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica. PLoS ONE 9 (10): e111597. doi: 10.1371 /journal.pone.0111597

editor: Vladimir V. Kalinichenko, Hospital Infantil de Cincinnati Medical Center, Estados Unidos da América

Recebido: 11 de junho de 2014; Aceito: 01 de outubro de 2014; Publicação: 31 de outubro de 2014

Direitos de autor: © 2014 Ilie et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados

Data Availability:. O autores confirmam que todos os dados subjacentes às conclusões estão totalmente disponíveis sem restrições. Todos os dados relevantes estão dentro do papel e seus arquivos de suporte de informação

Financiamento:. Os autores gostariam de agradecer ao “Cancéropôle PACA” (Procan 2012-2015, Machado C) ea “Assistência Respiratória Association Régionale domicílio” (ARARD), Aubagne, França por seu apoio financeiro. MI foi apoiado pela “Fondation Lefort-Beaumont de l’Institut de France” através da colaboração com INSERM Unidade 807, Paris. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito

CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes

Introdução

Apesar do recente progresso nas estratégias terapêuticas, o prognóstico de câncer de pulmão permanece sombrio, especialmente em estágios avançados [1], [2]. Apenas completa ressecção cirúrgica de tumores em estágio precoce melhora o prognóstico de pacientes com câncer de pulmão de células não pequenas (NSCLC). Uma razão para o mau prognóstico de doentes com NSCLC, é a ausência de rotina, de fácil realização e métodos de baixo custo que permitem a detecção de tumores em fase precoce assintomáticos. Os métodos utilizados anteriormente para o diagnóstico precoce do carcinoma de pulmão, incluindo testes biológicos utilizando amostras de sangue, não foram conclusivos ou precisava ser confirmado em coortes maiores [3] – [5]. O diagnóstico precoce do cancro do pulmão é uma questão crítica de saúde pública desde 94 milhões de fumantes têm um risco elevado de desenvolver a doença, que continua a ser a principal causa de morte em os EUA [6], [7]. O Ensaio de Triagem Nacional pulmonar mostraram recentemente que a CT rastreio de baixa dosagem está relacionado com uma diminuição da mortalidade por cancro do pulmão de 20% [6]. No entanto, este resultado foi associado com 96,4% de resultados falso-positivos, uma vez fora das 26,309 pacientes triados, 7.191 foram positivos, mas apenas 649 foram ainda revelou ter câncer de pulmão. Além disso, o número total de pacientes com câncer de pulmão foi de 1.060, incluindo 411 falsos negativos que foram perdidas por rastreio CT. Assim, há uma necessidade urgente de encontrar novos métodos para a detecção precoce do câncer de pulmão, particularmente em “

em alto risco

” indivíduos.

Doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) e cancro do pulmão ação ordinária vias fisiopatológicas e estudos epidemiológicos têm mostrado que, independentemente do grau de tabagismo, presença de DPOC

per se

é um fator de risco para NSCLC, mesmo em pacientes com DPOC fase inicial [8] – [17].

a migração de células tumorais (CTCs) que circula na corrente sanguínea parece ser um evento precoce da carcinogénese humana como dados experimentais em modelos animais mostraram que tumores medindo menos do que 1 mm pode ser associada com a presença de CTC no sangue fluxo de [18] – [22]. Busca de CTCs foi garantido sobretudo, até agora, em pacientes com diagnóstico estabelecido de câncer, incluindo pacientes com metastático ou câncer localizado.

Neste cenário, nós fundamentado que o caráter invasivo do câncer de pulmão pode ser usado como seu “calcanhar de Aquiles” e permitir que o seu diagnóstico precoce através da detecção sensível e diagnóstico de CTCs. Os nossos resultados mostram pela primeira vez que o CTC pode ser detectada numa subpopulação de pacientes com DPOC. rastreio CT-scan detectados nódulos pulmonares 1 a 4 anos após o isolamento CTC, levando a ressecção cirúrgica e diagnóstico de câncer de pulmão em estágio inicial. Estes resultados demonstram a prova de conceito de detecção de CTCs como um indicador precoce do câncer pulmonar invasiva em “

em risco

” pacientes.

Pacientes e Métodos

Desenho e pacientes

Este foi um estudo monocêntrica intervencionista, observacional, prospectivo de pacientes com DPOC. Estes pacientes foram inicialmente incluídos no grupo de controle experimental de um estudo maior (NCT00818558; Biobank humano, agradável, BB-0033-00025), de que o objetivo principal foi a avaliação da presença ea frequência de CTCs em pacientes com cancro do pulmão submetidos a cirurgia . O objetivo deste estudo secundário foi analisar a presença de CTCs em complemento ao CT-scan em pacientes com DPOC sem câncer pulmonar clinicamente detectável como um primeiro passo para identificar um novo marcador para o diagnóstico precoce do cancro do pulmão. Os pacientes receberam as informações necessárias sobre o estudo e consentimento escrito foi obtido de cada um deles. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética local (04-APN-08, CHU de Nice, França).

245 indivíduos acompanhados no Hospital Pasteur (Departamento de Pneumologia, CHU de Nice, França) foram inscritos neste estudo entre junho de 2008 e abril de 2012. entre esses assuntos, 168 (68,6%) tinham DPOC e 77 (31,4%) estavam sem DPOC, incluindo 42 fumantes sem qualquer patologia detectável (1 PY 30; média de idade, 55 ± 7 anos; 22 homens e 20 mulheres) e 35 indivíduos não fumadores saudáveis ​​(54 ± 5 ​​anos; 20 homens e 15 mulheres). pacientes com DPOC não tem sintomas de cancro do pulmão clinicamente detectável ou outras doenças malignas, no momento de inclusão no estudo. As principais características dos pacientes com DPOC incluídos neste estudo estão descritos na Tabela 1. Os pacientes com DPOC não tinha transbrônquica e /ou biópsias no peito transparietal pelo menos 15 dias antes da broncoscopia. Os pacientes com DPOC foram pela primeira vez admitido no hospital com base em achados físicos, análise de sangue, espiral de tomografia computadorizada (TC) ou tomografia de emissão de positrões fluorodeoxyglucose. pacientes com DPOC com e sem CTCs recebeu uma dose baixa de espiral CT no início do estudo e, em seguida, anualmente como parte do estudo de pesquisa.

Métodos

detecção de CTC .

O isolamento por tamanho de células de tumor epitelial tecnologia (ISET) (Rarecells Diagnostics, Paris, França) foi realizada utilizando metodologias previamente descrito [23]. Resumidamente, o método é ISET uma abordagem baseada na filtração do sangue, o que enriquece em uma membrana de policarbonato células maiores do que 8 microns. Para ISET, 10 ml de sangue periférico foi recolhido em EDTA tamponada, mantida à temperatura ambiente e processada no prazo de 1 hora após a colheita. A membrana foi cortada em 2 partes, contendo respectivamente 6 pontos para imunocitoquímica e 4 pontos para maio Grünwald Giemsa (MGG) coloração para análise citológica. A imunocitoquimica foi efectuada tal como descrito anteriormente, utilizando-se o dobro de imunomarcação com um anticorpo pan-citoqueratina (ratinho, clone de LK-1, Immunotech, Beckman-Coulter, Villepinte, France), e um anti-vimentina (rato, V9 clone, Glostrup, Dinamarca) anticorpo aplicado a filtros durante 45 minutos a temperatura ambiente [23]. Usando ISET, os pacientes foram considerados positivos para CTCs com base no exame citopatológico das células isoladas e detecção de células com características malignas característicos determinado de acordo com critérios previamente definidos [24] – [26].

visitas experimentais foram definidos como linha de base, intermediárias (em torno de cada 12 meses a partir da linha de base) e finais (cerca de 5 anos após a linha de base) visita. Os dados foram coletados a partir de notas clínicas dos médicos a cada visita, e juntamente com os dados CTCs as informações foram transferidos para um formulário de relato de caso padrão.

Computed Tomography.

CT tórax scans foram adquiridos utilizando um 64-slice GE Medical Systems Lightspeed CT Volume (GE Healthcare, Wisconsin, EUA): array detector de 64 × 0,625 mm, de FOV de 36 cm, velocidade de mesa de 39,37 mm /s, tempo de rotação de 0,5 s, 120 kVp, passo de 0.987:1, índice de ruído 17,36. Após a infusão do meio de contraste intravenoso, região do tórax foi verificado durante a apneia no final da inspiração na posição supina. software de rastreio automatizado de bolus foi usado para desencadear a aquisição de imagens com um limiar de 100 HU numa região de interesse colocado ao longo da aorta torácica. densidade e volume medidas pulmonares foram realizadas utilizando o programa de análise digital OsiriX (OsiriX Software Imaging, v3.7.1, OsiriX Foundation, Genebra, Suíça). software de segmentação da imagem foi usada para parênquima pulmonar segmento de acordo com a densidade limiares predeterminados. Pulmonares limiares de atenuação de -500 a -1024 HU foram usadas para excluir tecidos moles em torno dos pulmões. Áreas com valores de atenuação inferior a -910 HU foram consideradas representativas de mal funcionamento do pulmão de enfisema. Um experimentado radiologista, que desconhecia os resultados CTC e outros dados de pacientes, medidas calculadas de volume e densidade de cada segmento pulmonar na janela de mediastino de imagens de CT. Os seguintes parâmetros de CT foram calculadas para cada paciente: volume total do pulmão (TLV), o volume do parênquima pulmonar normal (valores de -500 a -910 HU HU), o volume do pulmão (enfisematosa valores inferiores a -910 HU), eo densidade pulmonar média.

Resultados

CTCs foram detectados em 3% (5 em 168) dos pacientes com DPOC com base na filtração do sangue eo exame citopatológico das células isoladas. As células detectadas tinha característicos citopatológico características malignas (Fig. 1). CTCs revelou grandes núcleos, com ranhuras espalhadas nucleares, aglomerados de heterocromatina, e uma quantidade moderada de citoplasma com um nuclear /rácio citoplasmática elevada (Fig. 1). Os cinco pacientes com DPOC CTC-positivos foram encontrados para ter entre 19 e 67 CTCs isolados (Tabela 2). Além disso, estes pacientes demonstraram CTMs ocasionais como se segue: 1 paciente teve uma CTM composta de 20 células (Fig. 1); paciente 2 teve 3 CTMs compostas de 5, 7 e 15 CTCs; paciente 3 teve uma CTM com 16 CTCs; paciente 4 tinha 1 CTM com 12 CTCs, e paciente 5 tinha 1 CTM com 19 células. agrupamentos ocasionais revelou tridimensionais folhas coesas de CTCs ovais ou poligonais mostrando atipia nuclear, moderada a anisonucleosis proeminente, com múltiplos nucléolos frequentes e sobreposição nuclear. As células imunocoradas correspondentes expressas principalmente pan-citoqueratina sozinho (Fig. 1). No entanto, um pequeno número de CTC expressa fortemente vimentina com uma fraca expressão de citoqueratina associada (Fig. 1). A imuno /análises citoquímicas demonstraram um fenótipo semelhante em CTCs e os tumores pulmonares correspondentes (

ou seja

, forte positividade para KL1 e positividade fraca e focal para vimentina;.. A Fig. 1, Fig S1).

(a) e (B) CTC isoladas pelo método ISET e identificados por coloração MGG do paciente 1. (a) um CTC isolado com as características citomorfológicas malignas (setas duplas: poros do filtro). (B) Um cluster (CTM), composto por 20 CTCs com características citomorfológicas malignas (ampliação original × 1000; barras: 8 mm; Setas duplas: poros contendo um linfócito). (C) e (D) CTMs coradas imuno-observadas no sangue filtrado usando o método de paciente ISET 2. (C) CTM expressando fortemente o antigénio Pan-citoqueratina (setas duplas: poro contendo um linfócito) somente. (D) A CTM que co-expressam pan-citoqueratina e antigénios vimentina [setas duplas: poros do filtro, (ampliação original × 400; barras: 16 uM; coloração com imuno-peroxidase com um anticorpo pan-citoqueratina (KL1) e um imuno -phosphatase coloração com um anticorpo anti-vimentina)]. epitelial linha de células de tumor A549 (E) e K562 linha de células leucémicas com grandes agregados vimentina foram incrementadas em sangue humano, ainda filtrada por ISET, e foram utilizadas como controlos positivos para os ensaios de imunomarcação duplos com KL1 (imuno-peroxidase de coloração castanha, setas) e com vimentina (coloração imuno-fosfatase avermelhada, setas duplas; ampliação original × 1000; bares: 40 mm).

a presença de CTC foi significativamente correlacionada com a gravidade da DPOC (Tabela 1; o teste exato de Fisher,

P

-valor 0,001). Nós não notei qualquer relação entre o período de tempo com DPOC e detecção CTC [tempo médio de vigilância, grupo DPOC (+ CTC), 11 anos

vs.

DPOC grupo (-CTC), 12 anos].

Os cinco pacientes com DPOC com CTCs detectados por análise de citopatologia depois do sangue de enriquecimento no início do estudo desenvolveu um câncer de pulmão que foi diagnosticado no seguimento (Tabela 2). Uma tomografia computadorizada realizada ao mesmo tempo que a filtração de sangue confirmou o diagnóstico de DPOC, mas não conseguiu mostrar nódulos pulmonares. Além disso, esses pacientes tiveram de vigilância anual, utilizando uma dose baixa de espiral CT. Após um seguimento médio de 3,2 anos (intervalo de 1 a 4 anos) o programa de digitalização de vigilância CT revelou nódulos pulmonares. A cirurgia foi realizada sobre esses 5 pacientes um mês após a detecção de nódulos por tomografia computadorizada. A análise patológica demonstrou nódulos de tumor com um tamanho médio de 1,7 cm de diâmetro. Quatro tumores foram diagnosticados como adenocarcinoma invasivo e um doente desenvolveu um carcinoma de células escamosas (Tabela 2). estadiamento do câncer revelou câncer de pulmão estágio IA sem disseminação para gânglios linfáticos ou metástases distantes (pT1aN0M0) em todos os casos. Os pacientes não receberam nenhum tratamento adicional. Tumor genotipagem mostrou um

mutação KRAS

no códon 12 em três tumores adenocarcinoma, e uma missense

STK11

mutação genética no carcinoma de células escamosas. Um adenocarcinoma foi o tipo selvagem para

KRAS

,

EGFR

e

EML4-ALK

alterações genômicas. Follow-up realizado 16 meses após a cirurgia, incluindo tomografia computadorizada e sangue-filtração, não mostrou recorrência do tumor e não CTCs detectados.

células isoladas com características citomorfológicas benignos foram detectados pelo ISET em 1,8% dos pacientes com DPOC ( 3 de 168 pacientes). Nenhum desses 3 pacientes e nenhum dos outros 160 pacientes com DPOC, e sem células patológicas na linha de base no sangue, foram mostrados para desenvolver um nódulo pulmonar, como demonstrado por um ano CT-scan durante o posterior acompanhamento começando com a primeira filtração do sangue (tempo médio de acompanhamento, 60 meses). Não CTCs foram detectados em indivíduos fumadores 42 controle sem uma patologia detectável e nos 35 indivíduos não fumadores saudáveis ​​(Fig. S2). Estes indivíduos não desenvolveram nódulos pulmonares como demonstrado pelo tomografia computadorizada 5 anos após a primeira inclusão neste estudo de pesquisa.

Discussão

O cancro do pulmão é conhecido por ser um câncer altamente invasivo, com mais de 75% dos pacientes não elegíveis para a cirurgia no momento do diagnóstico [27]. Devido ao seu caráter altamente invasivo, é a principal causa de mortes relacionadas ao câncer em todo o mundo [28]. Neste campo, a descoberta de um biomarcador de diagnóstico e não-invasiva pode ser crucial para desenrolar os seguintes passos de uma dose baixa de triagem espiral CT-scan e intervenção cirúrgica precoce. Desde o comportamento altamente maligno de câncer de pulmão está ligada ao seu potencial invasivo, pensamos que a detecção precoce de CTCs poderiam complementar o exame CT-scan e ajudar a reduzir os resultados falsos positivos e negativos relacionados ao rastreio CT-scan. Nós, portanto, como alvo uma população de 168 pacientes com DPOC. A DPOC é a terceira causa principal de morte nos EUA e o é projectado para se tornar a quarta principal causa de morte em todo o mundo em 2030, devido a um aumento em [8] fumar, [14]. A DPOC é considerada uma condição pré-neoplásica de cancro do pulmão e calculou-se que, em geral, 2,2% de pacientes com DPOC desenvolver cancro do pulmão por ano [29]. Além disso, a progressão da DPOC aumenta a susceptibilidade à carcinogénese do pulmão por até 4-6 vezes, uma observação que se pensa ser devido a mecanismos para dividir em ambas COPD e cancro do pulmão [8], [30]. Assim, o diagnóstico precoce da DPOC é importante porque a cessação de fumar no início DPOC retarda a progressão da doença e reduz a morbidade e mortalidade [31].

Vários métodos têm sido utilizados para isolar e detectar CTC, com sensibilidades e especificidades variáveis ​​[32 ]. No entanto, pensamos que, no contexto de um diagnóstico precoce do cancro do pulmão, uma abordagem de diagnóstico citopatológico e imunocitoquímico seria adequado para revelar “sentinela CTC /CTM” para ser usado em uma abordagem combinada, como um marcador confiável fomentar o rastreio CT-scan para o diagnóstico precoce do cancro do pulmão [24] – [26].

Nós prospectivamente coletados dados sobre CTCs de 168 pacientes com DPOC. Cinco dos pacientes 168 (3%) DPOC tinha CTC, que foram isoladas células tumorais ou agrupados em CTMs. CTCs revelou características malignas claros com grandes núcleos, nucléolos múltiplos frequente, anisonucleosis e alta relação nuclear /citoplasmático. A imuno /análises citoquímicas demonstraram um fenótipo semelhante para o CTC e os tumores pulmonares correspondentes (isto é forte positividade para KL1 e positividade fraca e focal para vimentina).

Os cinco casos aqui relatados revelou um alto número relevante de CTCs /CTMs 1 a 4 anos antes da detecção de um nódulo pulmonar por tomografia computadorizada. Em particular, encontramos um longo atraso entre a detecção de CTC no paciente 3 ea detecção do nódulo tumoral pela tomografia computadorizada. Estudos anteriores em pacientes com cancro tem demonstrado que células tumorais disseminadas (DTC), que são na maior parte CTC que extravasados ​​para os tecidos, permanecem num estado não detectado clinicamente latente por um período prolongado de tempo, tornando-se de repente antes metastático [33]. Enquanto os mecanismos de dormência das células tumorais ainda não são claros, a condição é frequentemente observada em determinados carcinomas [34]. Embora nossos achados não se pode generalizar em tal fenômeno em pacientes com câncer de pulmão clinicamente latentes CTC-positivos, estes dados sublinham a importância de detectar CTC logo após a circulação de células tumorais no sangue começou como uma “sentinela” para activar detecção de nódulos do tumor e tratamento antes CTC dar origem a DTC eo subsequente risco de desenvolvimento de metástases.

células isoladas com características citomorfológicas benignos foram também detectados pelo sangue-filtração em 3 dos pacientes 168 (1,8%) com DPOC. No entanto, nenhum destes 3 pacientes e nenhum dos 160 pacientes com DPOC e sem CTC no início do estudo desenvolvido um nódulo pulmonar detectável por um ano CT-scan durante o acompanhamento posterior (média de tempo de seguimento: 48 meses). Este achado relevante é consistente com o valor clínico dos critérios citopatológico clássicos utilizados para identificar as células malignas e aplicado à detecção de CTC [26].

Além disso, não foram detectados CTC em 42 fumadores de controlo sem um detectável patologia e em 35 indivíduos saudáveis ​​não-fumantes. Em geral, cerca de 620 indivíduos sem cancro têm sido estudados por ISET por diferentes grupos e mostraram ser sem CTC no sangue [23] – [26], [35]. Tomados em conjunto, estes dados sugerem fortemente que a detecção citopatológico e immunocytopathological da CTC em pacientes com alto risco de desenvolver câncer pode desempenhar um papel “sentinela” desencadeamento de programas de acompanhamento que visam a detecção precoce dos cancros invasivos. Com câncer de pulmão a ser considerado entre o tipo mais letal de câncer, sendo que aproximadamente 87% dos pacientes que morrem em 5 anos após o diagnóstico, estes dados levantam claramente a esperança de reduzir a taxa de mortalidade por cancro do pulmão, através de sua detecção precoce.

Consistentemente, vários estudos têm demonstrado que a detecção de doenças CTC no início e /ou metastáticos correlacionada com um resultado clínico desfavorável [23], [36]. Assim, quando CTC estão presentes em pacientes com um tumor, presumivelmente, localizado, que poderia contribuir para a progressão da doença [23]. A este respeito, foi demonstrado anteriormente que a detecção de CTCs em pacientes com câncer de pulmão, incluindo aqueles com localizada “fase inicial” do cancro do pulmão, fortemente correlacionada com sobrevida global pior [37].

Apesar do fato de que vários modelos e estudos em animais têm sugerido que a presença de CTC no sangue dos pacientes é um evento precoce em pacientes que desenvolvem cancro, este é o primeiro estudo que mostra que o CTC pode ser detectada na ausência de um nódulo de cancro detectáveis ​​por tomografia computadorizada e ser uma indicação de um desenvolver câncer invasivo. Enquanto hipóteses convencionais assumir que invasão e metástases são eventos tardios, os resultados convergentes levaram à noção de que a invasão pode ocorrer muito cedo e às vezes é clinicamente latente [21], [38], [39]. A este respeito, a neovascularização induzida por tumores ocorre em paralelo com a invasão de transição e fornece um portal de entrada para difusão vascular, que pode preceder desenvolvimento de tumor primário por muitos anos [39]. É digno de nota que a propagação de células do tumor pode começar anos antes do diagnóstico e a probabilidade de as células tumorais se disseminam a partir pequenas cancros tem sido relatada como sendo elevada [38], [40]. A partir de sistemas modelo, estimou-se que cerca de 1,10

6 células tumorais por grama de tecido de tumor pode entrar na corrente sanguínea diariamente [20]. Estudos recentes em animais demonstraram que a circulação de células tumorais começa muito cedo, na fase “

in situ

carcinoma” [22]. Outro modelo sugere que os determinantes celulares para a invasão pode estar presente mesmo antes de angiogênese e que o desenvolvimento posterior de novos vasos pode fornecer o requisito final para disseminação de células tumorais [41]. Finalmente, os estudos moleculares recentes têm demonstrado que a capacidade de metastizar pode ser pré-estabelecido pelo espectro de mutações adquiridas muito cedo na tumorigénese, sugerindo que a detecção dos CTC em lesões pré-neoplásicas podem ser uma ferramenta útil para o início do diagnóstico de cancro [42]. No entanto, os efeitos

KRAS

tem diferentes oncogênicos – em alguns casos, induz hiperproliferação, enquanto que em outros, leva a oncogene senescência induzida [43]. Em particular, endógena oncogênico

KRAS

(

KRAS

G12V

) foi mostrado para acionar a senescência em fases pré-malignas do pulmão e tumores pancreáticos [44], [45]. Curiosamente, os tumores com altos níveis de progresso expressão oncogene para carcinomas full-blown somente quando a senescência é cancelado pela eliminação genética de CDKN2A ou Trp53 [44], [45]. Este fenómeno pode explicar o desenvolvimento tardio relativo dos tumores de pulmão em pacientes com DPOC CTC-positivos.

Nosso estudo mostra que a detecção de diagnóstico CTC e de imagem podem ser usados ​​em conjunto para melhorar a detecção precoce do cancro do pulmão. Neste cenário, entre as ferramentas para a detecção precoce do cancro do pulmão, [

18F] fluorodeoxyglucose (FDG) a tomografia por emissão de positrões (PET) Tomografia /calculado é certamente o método mais utilizado e sensível na prática clínica e estudos recentes começaram a comparar a eficiência de FDG-PET e detecção de CTC no monitoramento de pacientes com carcinoma de mama [46], [47]. Recentemente, um novo radiofármaco foi desenvolvido para a imagem do metabolismo de glicogênio em tumores por PET. Os autores demonstraram que os níveis de glicogênio, mas não [

18F] captação -FDG, aumentam proporcionalmente com a densidade celular e parada G1-G0, durante o estado de não-proliferativa das células cancerosas, com potencial aplicação na avaliação da detecção de tumor quiescência [48].

em conclusão, este estudo mostra pela primeira vez que uma abordagem sensível e diagnóstico de detecção de CTC pode encontrar CTCs em pacientes “

em risco

” de câncer de pulmão em desenvolvimento sem um nódulo detectável por tomografia computadorizada. Uma pequena fração dos pacientes com DPOC foram encontrados para ter CTCs 1 a 4 anos antes da identificação de um nódulo pulmonar por imagem. Nestes 5 pacientes do cancro do pulmão foi diagnosticado em um estágio inicial (IA), permitindo a ressecção cirúrgica imediata; que foram então mostrados para ser sem recorrência do tumor e sem CTCs de 16 meses após a cirurgia.

Maiores estudos são necessários para validar de forma independente o potencial de identificação de diagnóstico de CTCs como uma ferramenta confiável fomentando alvo, vigilância intensiva pelo CT-scan para o diagnóstico precoce do câncer de pulmão em “

em risco

” pacientes. Além disso, estudos de seguimento são necessários para esclarecer o impacto preditivo destes testes, incluindo estudos de segmentação pacientes com DPOC com um nódulo medindo menos de 10 mm detectadas pelo TC e para avaliar o valor preditivo de detecção de CTC para o rastreio do cancro invasiva precoce em pacientes com DPOC .

Informações de Apoio

Figura S1.

imunocoloração para KL1 e vimentina em tumores de pulmão de pacientes com DPOC CTC-positivo. Exemplo do adenocarcinoma do pulmão de paciente 2. (A) coloração forte com o anticorpo KL1 pan-citoqueratina em todas as células tumorais. (B) fraca expressão de vimentina na maioria das células tumorais (setas pretas). setas a apontar amarelo forte expressão de vimentina no estroma do tumor. (C) expressão intensa Focal em algumas células tumorais (setas pretas). setas a apontar amarelo forte expressão de vimentina no estroma do tumor. (Ampliação original × 200)

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

(TIF)

Figura S2.

Falta de CTCs no (A) controlar fumar em indivíduos saudáveis ​​e em (B) sujeitos fumar, como demonstrado por cytomomorphology em filtros ISET. As setas indicam células brancas do sangue. (Ampliação original × 200)

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

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