Новости онкологии

04.05.2016

Прогностическая роль циркулирующих опухолевых клеток при проведении второй линии терапии больным мелкоклеточным раком легкого

Мелкоклеточный рак легкого (МРЛ) составляет около 15% от всех злокачественных новообразований легкого. Заболевание характеризуется плохим прогнозом, связанным как с быстрым ростом и ранним метастазированием, так и с развитием резистентности к лекарственным препаратам [1, 2]. В связи с тем, что большинство пациентов на момент постановки диагноза имеют распространенный процесс, стандартом терапии больных МРЛ является химиотерапия (режимы на основе препаратов платины) и профилактическое облучение головного мозга [3].

Несмотря на высокую частоту объективного ответа, рецидив МРЛ обычно возникает спустя год от момента начала лечения. Последующая терапия химиорезистентной опухоли проводится топотеканом или режимами на основе антрациклинов. На сегодняшний день ингибитор топоизомеразы I топотекан является единственным препаратом второй линии терапии МРЛ, одобренным Управлением по контролю над качеством пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) [4]. В качестве альтернативы применяется эпирубицин, ингибитор топоизмеразы II. Режим CAV (цисклофосфамид/адриамицин/винкристин) с включением последнего препарата используется в терапии МРЛ [5]. В отличие от этих цистостатиков, попытки применения таргетных препаратов, так же как и других цитостатиков, были далеко не такими успешными [3].

Характерной чертой МРЛ является появление в крови большого числа циркулирующих опухолевых клеток (ЦОК), ассоциированных с метастазированием и плохим прогнозом заболевания [6, 7]. По данным Hou и соавторов, у 85% больных МРЛ в периферической крови имеются ЦОК, среднее число которых составляет 1600 клеток на 7,5 мл крови [8]. Число ЦОК до начала лечения и изменение их числа после первого курса химиотерапии расцениваются как независимые факторы прогноза заболевания. В исследовании, опубликованном Huang и соавторами, у 15/24 больных метастатическим МРЛ снижение числа ЦОК после лечения более чем на 95% от момента начала терапии цисплатином/этопозидом коррелировало с увеличением показателя выживаемости больных [9]. Более того, ЦОК способны взаимодействовать с клетками иммунной системы [10].

К сожалению, чувствительность ЦОК к химиотерапии МРЛ до сих пор неизвестна, что преимущественно связано с недостаточным числом данных клеток, необходимых для проведения подобного рода исследований. В связи с этим интересной кажется работа, проведенная Hamilton и соавторами, которые решили определить чувствительность ЦОК к цитостатикам in vitro на материале, полученном от больных метастатическим МРЛ [11, 12]. В качестве исследуемого материала были взяты клеточные линии МРЛ с ЦОК (BHGc7 и BHGc10), чувствительность которых к цитостатикам (эпирубицин, топотекан, цисплатин и этопозид) in vitro сравнивалась с чувствительностью к постоянным клеточным линиям МРЛ, полученным как из основного, так и из метастатического очагов. Результаты исследования были опубликованы в февральском номере журнала TLCR (Translational Lung Cancer Research) [13].

Клеточная линия SCLC26A была выделена из плеврита больного МРЛ до начала терапии. Клеточные линии GLC14 и GLC16 были получены от того же пациента до и после первого курса химиотерапии; DMS153 выделена из метастазов в печени, NCI-H526 – из метастазов в костях, NCI-H417 – из первичного очага до начала терапии. Все клеточные линии, за исключением SCLC26A, были заготовлены в университетской клинике Копенгагена (the Finsen Center). Клеточные линии МРЛ с ЦОК (BHGc7 и BHGc10) были выделены в США из периферической крови больных метастатическим МРЛ [9].

Клетки культивировали в среде RPMI-1640 (Seromed, Берлин, Германия) с добавлением 10% эмбриональной бычьей сыворотки (Seromed) и антибиотиков (Sigma-Aldrich). Затем их растворяли в количестве 1×104 в 100 мкл среды и наносили в лунки 96-луночного планшета, после чего к ним добавляли цитостатики. После инкубирования в течение 4 дней выполняли анализ.

Цитотаксическая активность эпирубицина и топотекана относительно клеточных линий с ЦОК (BHGc7 и BHGc10) была выполнена с помощью хромато-масс-спектрометра. По результатам исследования оказалось, что эпирубицин был в 7,2-12,3 раз более цитотоксичным для клеточных линий, чем топотекан (рис 1).

Цитотаксическая активность эпирубицина и топотекана относительно клеточных линий с ЦОК (BHGc7 и BHGc10)

Рисунок 1. Цитотаксическая активность эпирубицина и топотекана относительно клеточных линий с ЦОК (BHGc7 и BHGc10).

Цитотоксическая активность цисплатина, этопозида, эпирубицина и топотекана относительно клеточных линий с ЦОК и постоянных клеточных линий МРЛ была также выполнена с помощью хромато-масс-спектрометра. Значения концентрации полумаксимального ингибирования (IC50) для цисплатина и этопозида суммированы на рис. 2, для эпирубицина и топотекана – на рис. 3.

Значения IC50 для цисплатина и этопозида относительно клеточных линий с ЦОК и постоянных клеточных линий МРЛ

Рисунок 2. Значения IC50 для цисплатина (A) и этопозида (B)
относительно клеточных линий с ЦОК и постоянных клеточных линий МРЛ.

Значения IC50 для эпирубицина и топотекана относительно клеточных линий с ЦОК и постоянных клеточных линий МРЛ

Рисунок 3. Значения IC50 для эпирубицина (A) и топотекана (B)
относительно клеточных линий с ЦОК и постоянных клеточных линий МРЛ.

Несмотря на то, что клеточная линия BHGc7 является более чувствительной к цисплатину, значения IC50 относительно BHGc7 были в 4 раза выше. Чувствительность клеточных линий МРЛ к терапии цисплатином была различной, за исключением клеточной линии NCI-H417, которая оказалась химиорезистентной (рис. 2А). Половина клеточных линий, включая BHGc7 и 10, оказались высокочувствительными к терапии этопозидом, но значения IC50 были повышены только относительно клеточных линий GLC14, DMS153, NCI-H526 и NCI-H417 (рис. 2B).

Обе клеточные линии c ЦОК оказались более чувствительными к терапии эпирубицином по сравнению с постоянными клеточными линиями МРЛ (рис. 3А). Клеточная линия NCI-H417 оказалась частично чувствительной к цитостатикам. В среднем, клеточные линии МРЛ оказались в 5-10 раз более резистентными к терапии эпирубицином по сравнению с BHGc7 и BHGc10 и в 5,5 раз более резистентными к терапии топотеканом. В последнем случае исключение составила чувствительная к топотекану клеточная линия SCLC26A (рис. 3 В). Клеточная линия NCI-H526 оказалась высокорезистентной к терапии топотеканом.

На основании проведенного исследования авторы пришли к выводу, что ЦОК могут являться маркером ответа опухоли на терапию определенными цитостатиками.

Литература:

  1. Byers LA, Rudin CM. Small cell lung cancer: where do we go from here? Cancer 2015; 121: 664-72.
  2. Pillai RN, Owonikoko TK. Small cell lung cancer: therapies and targets. Semin Oncol 2014; 41: 133-42.
  3. Kalemkerian GP. Advances in pharmacotherapy of small cell lung cancer. Expert Opin Pharmacother 2014; 15: 2385-96.
  4. Asai N, Ohkuni Y, Kaneko N, et al. Relapsed small cell lung cancer: treatment options and latest developments. Ther Adv Med Oncol 2014; 6: 69-82.
  5. López-González A, Diz P, Gutierrez L, et al. The role of anthracyclines in small cell lung cancer. Ann Transl Med 2013; 1: 5.
  6. Yu N, Zhou J, Cui F, et al. Circulating tumor cells in lung cancer: detection methods and clinical applications. Lung 2015; 193: 157-71.
  7. Hodgkinson CL, Morrow CJ, Li Y, et al. Tumorigenicity and genetic profiling of circulating tumor cells in small-cell lung cancer. Nat Med 2014; 20:897-903.
  8. Hou JM, Krebs MG, Lancashire L, et al. Clinical significance and molecular characteristics of circulating tumor cells and circulating tumor microemboli in patients with small-cell lung cancer. J Clin Oncol 2012; 30: 525-32.
  9. Huang CH, Wick JA, Sittampalam GS, et al. A multicenter pilot study examining the role of circulating tumor cells as a blood-based tumor marker in patients with extensive small-cell lung cancer. Front Oncol 2014; 4: 271.
  10. Hamilton G, Rath B, Klameth L, et al. Small cell lung cancer: recruitment of macrophages by circulating tumor cells. OncoImmunology 2015. [Epub ahead of print]
  11. Hamilton G, Burghuber O, Zeillinger R. Circulating tumor cells in small cell lung cancer: ex vivo expansion. Lung 2015; 193: 451-2.
  12. Hamilton G, Rath B, Burghuber O. Chitinase-3-like-1/YKL-40 as marker of circulating tumor cells. Transl Lung Cancer Res 2015; 4: 287-91.
  13. Hamilton G, Rath B, Holzer S, et al. Second-line therapy for small cell lung cancer: exploring the potential role of circulating tumor cells. Transl Lung Cancer Res 2016; 5(1): 71-77.