Dr. Wendy Onstenk deed onderzoek naar circulerende tumorcellen, die in de toekomst mogelijk gebruikt kunnen worden om de geschiktste kankertherapie te bepalen. Deze cellen geven een completer en actueler beeld van het tumorweefsel dan een biopt. De techniek ontwikkelt zich in hoog tempo en klinisch gebruik komt daarmee in zicht. Op 21 september jl. promoveerde zij op haar onderzoek aan het Erasmus MC Kanker Instituut, Rotterdam.
Circulerende tumorcellen (CTC’s) komen bij veel kankerpatiënten in het bloed voor en hoe meer het er zijn, hoe slechter de prognose is. “Bij sommige patiënten zien we er wel 20.000 in een bloedsample van 7,5 milliliter”, vertelt Wendy Onstenk. “Maar meestal vinden we er maar een paar. Bij prostaatkanker en mammacarcinoom zijn het er gemiddeld vijf en bij darmkanker drie. Het komt ook voor dat we geen CTC’s vinden bij patiënten met uitzaaiingen.”
Proefdieronderzoek heeft laten zien dat sommige CTC’s in staat zijn om uitzaaiingen te vormen, maar die potentie bezitten er maar weinig: volgens schattingen slechts 1 op de 100.000 CTC’s. “Het is ook afhankelijk van waar ze precies terechtkomen: die plek moet gunstig zijn om te kunnen uitgroeien tot een metastase”, aldus Onstenk. “We kunnen nu zo’n twaalf jaar CTC’s selecteren en de technieken worden nog altijd beter. In het begin werden CTC’s vooral gebruikt als prognostisch instrument. Veel CTC’s betekent een slechte prognose, maar veel interessanter wordt het wanneer we CTC’s ook als predicatieve marker kunnen gebruiken en ze informatie geven over hoe een tumor het beste behandeld kan worden. Die verschuiving is nu aan het plaatsvinden.”
Completer beeld
“Wanneer iemand nu een recidief krijgt, wordt er vaak gekeken naar kenmerken van de primaire tumor. Echter, die geeft vaak geen goed beeld van de uitzaaiing omdat de tumorcellen intussen geëvolueerd kunnen zijn”, aldus Onstenk. Ze toonde aan dat tumorweefsel vaak een grote mate van heterogeniteit laat zien. Die heterogeniteit kan zich vertalen in een behandeling die niet altijd even goed aanslaat. “Daarnaast zien we dat een deel van de patiënten niet reageert op een behandeling, terwijl je dat wel verwacht op grond van aangetoonde tumorkenmerken. Echter, biopten geven niet alleen een tijdelijk, maar ook een plaatselijk beeld. “We denken met CTC’s een completer beeld te geven van de kenmerken van alle aanwezige tumorlocaties, omdat ze maar een paar dagen in het bloed overleven en de heterogeniteit veel beter vertegenwoordigen. Waar een biopt een beeld geeft van één specifieke plek van het tumorweefsel, kunnen CTC’s waarschijnlijk de kenmerken weerspiegelen van al het aanwezige tumorweefsel in het lichaam.” Er wordt ook onderzoek gedaan naar circulerend tumor-DNA, maar mogelijk kunnen CTC’s een beter beeld van de tumor geven, omdat ze bijvoorbeeld ook RNA en eiwitten bevatten.
CTC’s worden klinisch nog niet predictief gebruikt, maar Onstenk ziet dat wel voor zich. “Uit analyse van de CTC’s kan bijvoorbeeld blijken dat de tumor voor 70% hormoongevoelig is. Dan kun je overwegen om wel hormonale therapie te geven en te volgen hoe snel de tumor groeit. Maar als de tumor maar voor 30% hormoongevoelig is, kies je eerder voor chemotherapie of een ander doelgericht middel. We zullen steeds meer toegaan naar een situatie waarin je een middel geeft dat gericht is tegen de grootste hoeveelheid tumorcellen of waarbij je direct begint met een combinatie van middelen. Daarna volg je de tumor steeds om te kijken of er zich veranderingen voordoen en of je op grond daarvan de behandeling moet aanpassen. Dat monitoren van de tumor kan in de toekomst waarschijnlijk goed met behulp van CTC’s.”
Epitheliale-mesenchymale transitie
Om de CTC’s te onderscheiden van de hematologische cellen kijkt men vaak naar het epitheliale celadhesiemolecuul (EpCAM), dat alleen op epitheliale cellen voorkomt. Onstenk laat zien dat men hierdoor epitheliale cellen kan missen die geen EpCAM, maar MCAM tot expressie brengen. “Het idee is dat je een pool van CTC’s in het bloed hebt die evolueert. Van een epitheliaal fenotype ontwikkelen ze zich naar een meer mesenchymaal fenotype, waardoor ze flexibeler worden en beter overleven in de bloedbaan”, legt ze uit. “Hoe dat precies gaat, weten we niet. Het zou onder invloed van factoren in het bloed kunnen gebeuren, maar het kan ook dat de genexpressie van epitheliale cellen verandert wanneer ze losraken van hun buurcellen.”
Het veranderingsproces wordt epitheliale-mesenchymale transitie genoemd. Men denkt dat tijdens die transitie EpCAM verlaagd wordt en uiteindelijk helemaal verloren gaat. Er komen dan andere markers tot expressie, zoals CD146, ook wel MCAM genoemd. “In mijn proefschrift laat ik zien dat er patiënten zijn die weinig of geen EpCAM-positieve cellen hebben, maar wel MCAM-positieve cellen en dat er ook patiënten zijn bij wie beide populaties aanwezig zijn. Door naar beide te kijken kun je meer CTC’s detecteren”, aldus Onstenk.
Hoewel epitheliale cellen normaal niet in het bloed voorkomen, zijn ze niet per definitie maligne. Ze zouden bijvoorbeeld ook per ongeluk de bloedbaan in gedrukt kunnen zijn bij het bloedprikken. “Daarom is daar goed naar gekeken bij het in gebruik nemen van CellSearch, het apparaat dat het Erasmus MC gebruikt voor het detecteren van CTC’s”, vertelt Onstenk. “De chromosomen van de gevonden cellen zijn met fluorescentie-in-situhybridisatie gekleurd en dat liet een afwijkend patroon zien, dat typisch is voor tumorcellen. Daarnaast is een huidcel morfologisch heel anders dan een CTC.”
Identificatie predictieve factoren
Onstenk werkt nu als postdoctoraal onderzoeker in het Erasmus MC voor het Center for Personalized Cancer Treatment (CPCT) en daarnaast bij Hartwig Medical Foundation in Amsterdam. “Hartwig Medical Foundation analyseert tumorweefsel van zo veel mogelijk kankerpatiënten die met systemische therapie starten. We werken aan een grote Nederlandse database waarin we genetische aan klinische data koppelen. Tumoren worden in kaart gebracht middels whole genome sequencing met als doel nieuwe predictieve factoren voor de uitkomst van systemische therapie te identificeren. Het is technisch nog niet haalbaar om daar circulerende tumorcellen voor te gebruiken, maar de techniek ontwikkelt zich snel. Wanneer het in de toekomst mogelijk wordt om tumorcellen te vermeerderen en/of de sequencingtechnieken gevoeliger worden, wordt whole genome sequencing van CTC’s interessant”, aldus Onstenk. “Niet alleen geven CTC’s een actueel en compleet beeld, een buisje bloed is ook veel makkelijker af te nemen en patiëntvriendelijker dan een biopt.”
Drs. Raymon Heemskerk, wetenschapsjournalist
Oncologie Up-to-date 2016 vol 7 nummer 6
Kader
CellSearch is een semiautomatisch systeem dat de CTC’s in het bloed met een factor duizend verrijkt. Deze verrijking gebeurt immunomagnetisch; er worden antistoffen tegen EpCAM met daaraan nanopartikels van ijzer toegevoegd die aan de CTC’s binden, maar niet aan de bloedcellen. Een sterke magneet fixeert de CTC’s en de bloedcellen worden vervolgens weggewassen.
DEEL DIT ARTIKEL:
