Boala metastatică este responsabilă de deces în peste 90% din cazurile diagnosticate cu cancer. În prezent caracteristicile tumorii primare sunt utilizate pentru predicția probabilității de progresie tumorală și a recidivei. Totuși, peisajul extrem de divers de clone celulare și limitarea biopsiei la o singură intervenție, de obicei la momentul diagnosticului, fac ca imaginea completă a întregii populații de celule tumorale să fie incompletă. Mai mult, biopsia este o intervenție invazivă și nu întotdeauna posibilă din motive de siguranță.
Marea majoritate a metastazelor se produc datorită diseminării hematogene a celulelor tumorale de la nivelul tumorii primare, proces care debutează precoce în creșterea tumorală. O singură celulă sau clustere de celule pleacă din tumora primară și călătoresc la distanță unde pot determina metastaze.
Tumorile agresive pot elibera mii de celule tumorale în circulație, însă doar o mică parte dintre aceste celule supraviețuiesc și <0.01% eventual pot forma metastaze. Detecția acestor celule tumorale circulante reprezintă o provocare tehnică întrucât aceste celule se presupune că sunt rare. Majoritatea studiilor derulate în cadru metastatic au demonstrat existența unei corelații semnificative între supraviețuirea generală și numărul de celule tumorale circulante. Folosirea unor metode care evită pierderea celulelor tumorale poate fi utilizată ca marker al răspunsului la tratamentul adjuvant, permițând monitorizarae continuă pe parcursul terapiei. Aceste celule tumorale circulante nu pot fi doar urmărite în timp, ci și analizate și caracterizate în orice moment. Prin urmare, folosirea celulelor tumorale circulante, sub forma unei “biopsii lichide”, are un potențial uriaș de a identifica compoziția actuală tumorală cu riscuri minime pentru pacienți. Această biopsie lichidă poate fi repetată pentru monitorizarea în timp real și pentru obținerea unor informații cu privire la țintele terapeutice și mecanismele de rezistență la anumite medicamente. Pentru a evita mecanismele răspunsului imun celulele tumorale folosesc o varietate de strategii diferite. Una dintre aceste strategii este supraexpresia ligandului de suprafață al morții celulare programate (PD-L1, CD247, B7-H1). PD-L1 este o proteină transmembranară care este exprimată pe celulele imune activate incluzând macrofagele, celulele dendritice, celulele B, celulele natural killer, celulele vasculare endoteliale, precum și numeroase celule epiteliale tumorale. Rolul PD-L1 este de a se lega de receptorul PD-1 exprimat pe suprafața celulelor citotoxice T activate. Al doilea ligand al acestor receptori este PD-L2, însă rolul acestuia în modularea răspunsului imun este încă neclar. PD-L2 este în general exprimat mai puțin decît PD-L1, dar afinitatea PD-L2 față de PD-1 este de 2-6 ori mai mare decît cea a lui PD-L1. Expresia PD-L1 a fost evaluată într-un varietate mare de localizări tumorale precum tumorile de cap și gât, tumori pulmonare, de stomac, colon, pancreas, sân, renale, ovar, col uterin, melanom, glioblastom, mielom multiplu, limfoame, leucemii. Deși cele mai multe analize ale expresiei ligandului PD sunt focusate pe PD-L1, cazuri de supraexpresie PD-L2 au fost raportate în special în limfoame cu celule B și în boala Hodgkin.
Medicamente care țintesc PD-1 sau PD-L1, care au ca obiectiv restabilirea mecanismelor imune, prin împiedicarea legării PD-1 la ligandul său și dezactivarea cascadei imune, sunt acum disponibile în practica clinică. Până în prezent însă nu există un marker predictiv pentru rata de răspuns la o terapie care țintește PD-1/PD-L1. S-a arătat că expresia PD-l1 de către tumoră și/sau a celulelor imune se corelează cu răspunsul terapeutic. Dar heterogenitatea tumorală reprezintă o barieră importantă în stabilirea expresiei PD-L1, iar expresia PD-L1 este mult mai pronunțată la nivelul metastazelor decât la nivelul tumorii primare. Toate aceste aspecte conduc la concluzia că o singură biopsie nu este suficientă pentru a determina expresia PD-L1, cu atât mai mult biopsia din tumora primară. Determinările secundare reprezintă subclone mult mai agresive care reușesc să scape atacului sistemului imun, De aceea determinarea expresiei PD-L1 la nivelul celulelor tumorale circulante poate reprezenta un biomarker care să identifice mai corect pacienții care pot beneficia de tratamentul cu anticorpi PD-1/PD-L1. Celulele care au capacitatea de a ocoli eficient limfocitele T au un avantaj selectiv mult mai pronunțat și contribuie mult mai pregnant la diseminarea tumorală. Eradicarea eficientă a acestor celule prin tratamentul cu anticorpi PD-L1 poate fi o strategie câștigătoare pentru a opri progresia.
În prezent nu există un standard imunohistochimic de a determina expresia PD-1/PD-L1.
Ghebeh et al și Muenst et al au raportat rezultate similare ale expresiei PD-L1 în 34%, respectiv 23,4% din cazuri. O analiză recentă pe 192 specimene bioptice au arătat o expresie a PD-L1 in 56,6% dintre cancere. Ali et al au analizat 3916 cazuri de tumori mamare și a înregistrat o expresie a PD-L1 de 1,7%. Aceste diferențe se pot datora metodei de lucru sau a anticorpilor folosiți dar și antigenelor de suprafață care pot fi distruse în cursul procedurii de fixare.
Pe de altă parte însă, precursorii determinărilor secundare sunt celule accesibile care pot fi detectate foarte ușor. Există puține date cu privire la expresia PD-L1 la nivelul acestor celule tumorale circulante. Un studiu publicat recent a analizat celule tumorale circulante (CTEC) la 128 pacienți cu cancer de sân (72), cancer de prostată (27), cancer pulmonar (11). Numărul celulelor tumorale circulante a fost determinat cu tehnologia Maintrac. Expresia PD-L1 a fost determinată în 94,5% în cancerele de sân, 100% în cancerele de prostate, 95,4% în cancerele colorectale și 82% în cancerele pulmonare, în timp ce PD-L2 a fost exprimat doar in 75% din cazuri. Pacienții care au exprimat atât PD-L1 cât și PD-L2 au avut nivele mai ridicate ale expresiei PD-L1 (54,6% versus 28,7%, p<0,001). Pacientele cu cancer de sân metastatic au înregistrat nivele ridicate ale expresiei PD-L1 la nivelul celulelor tumorale circulante comparativ cu pacientele care nu prezentau metastaze (75% versus 61,1%, p<0,05).

Fig 1 – Imagine în flourescență a EpCAM (verde), PD-L1 (roșu) și PD-L2 (albastru) pe celule tumorale circulante

PD-L1 pare a fi un factor major în mecanismul imun din cancer și expresia acestuia este ridicată la nivelul celulelor tumorale circulante. Monitorizarea expresiei acestui biomarker la nivelul celulei tumorale circulante, și nu la nivelul biopsiei primare, reflectă capacitatea fiecărui pacient de a răspunde la tratamentul anti PD-1/pD-L1.