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Mar 16, 2023

Misurazione dell'espressione dell'antigene delle linee cellulari tumorali e delle cellule tumorali circolanti

Scientific Reports volume 13,

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 6051 (2023) Citare questo articolo

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Quando si valutano le tecnologie di arricchimento basate su EpCAM per le cellule tumorali circolanti (CTC), le linee cellulari utilizzate dovrebbero assomigliare molto alle CTC reali, il che significa che è necessario conoscere l'espressione EpCAM delle CTC, ma anche l'espressione EpCAM delle linee cellulari in diverse istituzioni e tempi è importante. Poiché il numero di CTC nel sangue è basso, abbiamo arricchito le CTC attraverso la deplezione dei leucociti dai prodotti diagnostici della leucaferesi di 13 pazienti affetti da cancro alla prostata e abbiamo misurato l'espressione di EpCAM utilizzando la citometria a flusso quantitativa. L'espressione dell'antigene è stata confrontata tra più istituzioni misurando le colture di ciascuna istituzione. È stata misurata anche l'efficienza di cattura per una delle linee cellulari utilizzate. I risultati mostrano che le CTC derivate da pazienti affetti da cancro alla prostata sensibili alla castrazione hanno un'espressione EpCAM variabile ma relativamente bassa, con un'espressione mediana per paziente che varia da 35 a 89.534 (media 24.993) molecole per cellula. È stata riscontrata un'ampia variazione nell'espressione dell'antigene di linee cellulari identiche coltivate presso istituti diversi, con conseguenti recuperi quando si utilizza il sistema CellSearch che vanno dal 12 all'83% per la stessa linea cellulare. Concludiamo che possono verificarsi grandi differenze nell'efficienza di cattura durante l'utilizzo della stessa linea cellulare. Per assomigliare molto alle CTC reali dei pazienti con cancro alla prostata sensibili alla castrazione, dovrebbe essere utilizzata una linea cellulare con un'espressione EpCAM relativamente bassa e la sua espressione dovrebbe essere monitorata frequentemente.

Le linee cellulari vengono spesso utilizzate per confrontare metodi diversi o ottimizzare protocolli per l'arricchimento e l'isolamento delle cellule tumorali circolanti (CTC). Le linee cellulari utilizzate sono indicate in alcuni articoli o recensioni in cui vengono confrontate diverse tecnologie di arricchimento1,2,3,4. Ciò rende il confronto apparentemente più equo, poiché caratteristiche quali dimensioni, deformabilità ed espressione dell'antigene possono differire ampiamente tra le diverse linee cellulari. Soprattutto quest'ultima caratteristica è di grande importanza quando si valutano le tecnologie di arricchimento basate sull'antigene.

Quando si utilizza un antigene di superficie per la cattura selettiva di cellule rare, è necessario generare un gran numero di interazioni tra le superfici rivestite e le cellule, consentendo al tempo stesso la ritenzione delle cellule catturate. Il metodo più utilizzato a questo scopo è la cattura immunomagnetica, in cui le sfere (super-para-)magnetiche vengono rivestite con un anticorpo5. Per la cattura delle CTC, nella maggior parte dei casi, l'antigene rilevante è la molecola di adesione delle cellule epiteliali (EpCAM), un antigene sovraespresso nella maggior parte dei tumori di origine epiteliale sia nel tessuto tumorale che nelle CTC6. Un esempio di arricchimento immunomagnetico è il sistema CellSearch, che è il metodo più utilizzato per l'arricchimento delle CTC7.

L'efficienza di tale arricchimento dipende in gran parte dal numero di antigeni presenti sulla superficie cellulare. Pertanto, quando si valutano queste tecnologie, dovrebbero essere utilizzate linee cellulari con caratteristiche di espressione comparabili, imitando così più da vicino le CTC reali. In questo caso dovrebbero essere prese in considerazione non solo le caratteristiche utilizzate per la cattura, ma anche quelle utilizzate per l'identificazione delle CTC. Ad esempio, è stato dimostrato che il livello di espressione della citocheratina (CK) della linea cellulare LNCaP spesso utilizzata è molto più elevato di quello delle CTC dei pazienti8, rendendo la loro identificazione irrealisticamente facile.

L'utilizzo di una linea cellulare con un'espressione EpCAM realistica è ancora più rilevante date le informazioni più recenti sull'esistenza di una sottopopolazione di CTC EpCAM-basse o addirittura EpCAM-negative9,10,11,12,13. Diversi studi hanno già tentato di aumentare la sensibilità dei metodi di cattura basati sull'antigene, utilizzando antigeni aggiuntivi14,15 o aumentando la forza magnetica generata16,17,18, mentre molti si sono concentrati anche su metodi di cattura completamente indipendenti dall'EpCAM19. Questi metodi sono tutti progettati per catturare anche cellule che esprimono un basso EpCAM; anche il sistema CellSearch utilizza un approccio brevettato specializzato per legare un numero sufficiente di particelle magnetiche alle CTC con bassa espressione EpCAM20.