„Tekuté biopsie“ u karcinomu prostaty

Moderní genomické metody otevírají nové možnosti pro studium a sledování vzniku rezistence tumorových buněk.

Rezistentní karcinomy prostaty Od 40. let minulého století se léčba pokročilého karcinomu prostaty opírá o androgenní deprivaci, která inhibuje signální dráhy androgenových receptorů. I když je tato léčba zpočátku u velké většiny pacientů úspěšná, po různě dlouhé době onemocnění obvykle přechází do letální formy kastračně rezistentního karcinomu. Nejnovější poznatky z výzkumu karcinomu prostaty odhalily, že při androgenní deprivaci zůstávají i nadále aktivní geny, jejichž exprese je regulována androgenními receptory, a že se tak androgenní receptory podílejí na vzniku kastračně rezistentních karcinomů prostaty. Tato zjištění vyústila ve vývoj nových terapeutických postupů karcinomu prostaty zacílených na signální dráhu androgenů a jejich receptorů. Například abirateron vyvolává další deprivaci androgenů. Enzalutamid působí jako antagonista androgenových receptorů. Nasazení těchto léků má za následek regresi nádorů a prodloužení přežití pacientů. Obvykle do jednoho roku se však i u takto léčených nemocných vyvine další rezistence.

Sledování vývoje této rezistence je komplikované. Obvykle se při něm využívá analýz buněk získaných z metastáz. To má ale svá omezení a úskalí. Vedle mnoha možných komplikací po biopsii u pacientů nedává takto získaný materiál dostatečný obraz klonálního vývoje nádorových buněk.

Analýzy cirkulující tumorové DNA

Mezinárodní tým pod vedením Francisky Demichelisové z univerzity v italském Trentu a Gerhardta Attarda z londýnského The Institute of Cancer Research publikoval v předním lékařském časopise Science Translational Medicine studii, která využívá předností nejmodernějších postupů pro sekvenování DNA k analýzám malého množství nádorové DNA, která se u pacientů s karcinomem prostaty vyskytuje v krvi. Tato DNA se vyskytuje v krvi buď zcela volná, nebo v nádorových buňkách cirkulujících krevním oběhem.

Jak uvádějí v komentáři ke studii Michael Schweizer z Fred Hutchinson Cancer Research Center v Seattlu a Emmanuel Antonarakis z baltimorské Johns Hopkins University School of Medicine, tzv. tekuté biopsie mají řadu nesporných výhod. Kromě toho, že jsou relativně neinvazivní, dovolují sledování molekulárních změn různých subpopulací nádorových buněk v reálném čase. Schweizer a Antonarakis jsou přesvědčeni, že současný rychlý pokrok v molekulárněgenetických analýzách brzy dovolí nahradit biopsie metastáz karcinomu prostaty tekutými biopsiemi.

Tým vedený Demichelisovou a Attardem otestoval nejmodernější sekvenační techniky při analýzách sekvencí lokusu AR z volně cirkulující tumorové DNA u bezmála stovky pacientů užívajících abirateron při kastračně rezistentním karcinomu prostaty. Autoři studie předpokládali, že reakce pacientů na léčbu bude záviset na změnách v počtu kopií genu AR a na bodových mutacích, jež tento gen postihly. Tento předpoklad se potvrdil. Muži, kteří měli před zahájením léčby abirateronem zvýšený počet kopií genu AR nebo jejich gen AR nesl bodové mutace, měli pětkrát nižší pravděpodobnost, že u nich dojde k poklesu hladin prostatického specifického antigenu o více než 50 procent. Tyto aberace genu AR se rovněž pojily s nižší pravděpodobností přežití pacientů bez další progrese onemocnění. Parametry sekvencí genu AR se ukázaly jako klíčové pro predikci progrese onemocnění dokonce i při multifaktorové regresní analýze, při které byly z hlediska progrese karcinomu prostaty brány v úvahu i další klinické hodnoty a parametry pacientů. Doba přežití pacientů byla navíc průkazně snížená v případě, že koncentrace jejich volně cirkulující tumorové DNA byla vyšší než medián této hodnoty v celém souboru vyšetřovaných pacientů. Nejasné zůstává, nakolik jsou v tomto ohledu významné bodové mutace genu AR, protože ty byly detekovány pouze v osmi krevních vzorcích.

Vznik kastračně rezistentního fenotypu buněk karcinomu prostaty je spojen se zvýšenou expresí genu AR jak na úrovni transkripční (mRNA), tak i translační (protein androgenového receptoru). Tato zvýšená exprese nemusí být vždy důsledkem zvýšeného počtu kopií genu AR. Někdy se na ní podílejí i bodové mutace v sekvencích vazebné domény androgenového receptoru. Svou roli může sehrát i změna v alternativním sestřihu pre‑mRNA, při které vzniká transkript postrádající vazebnou doménu androgenového receptoru. To se potvrdilo i ve studii týmu Demichelisové a Attarda, kde byly některé typy transkriptů vznikající pozměněným alternativním sestřihem ve významné závislosti se zvýšenou agresivitou karcinomu a zkrácenou dobou přežití pacientů. Zvláště významný byl v tomto ohledu poměr mezi abnormálně a normálně sestřiženým transkriptem. Množství transkriptu genu AR s abnormálním alternativním sestřihem prudce narůstalo po zahájení léčby abirateronem nebo enzalutamidem. Abnormálně sestřižené transkripty se objevily po zahájení léčby i u těch pacientů, u kterých před léčbou nebyly detekovatelné.

Výhody analýz cirkulující tumorové DNA

Podle Schweizera a Antonarakise prokázala studie týmu Demichalisové a Attarda výhodu analýz cirkulující volné tumorové DNA. Analýzy DNA z tumorových buněk vyskytujících se v krevním oběhu pacientů jistě nabízejí podstatně komplexnější pohled na genom karcinomu, ale tyto buňky nejsou často detekovatelné ani v krvi pacientů, u kterých se již rozvinula kastračně rezistentní forma nádoru. Podobně cenné informace by poskytly i analýzy volně cirkulujících molekul nádorové RNA, ale ta je ve srovnání s DNA podstatně labilnější a její detekce je složitější.

Analýzy nádorových buněk cirkulujících v krevním řečišti mají i další limity. Pro detekci těchto buněk se využívá několik málo povrchových markerů. Může tak snadno dojít k situaci, kdy některé velmi důležité subpopulace cirkulujících karcinomových buněk nejsou podchyceny, protože jim selekční povrchové markery chybějí. Platí to například o často využívaném markeru EpCAM, přičemž buňky postrádající tento adhezní antigen mohou mít vlastnosti kmenových buněk a mohou mít zvýšený potenciál k tvorbě metastáz.

Zdroj: