Biomarkörer för apoptos | brittisk journal för cancer

Biomarkörer för apoptos | brittisk journal för cancer

Anonim

Den här artikeln har uppdaterats

Abstrakt

Inom era med molekylärriktade anticancermedel har det blivit allt viktigare att tillhandahålla bevis på mekanismen så tidigt som möjligt i läkemedelsutvecklingscykeln, särskilt i kliniken. Selektiv aktivering av apoptos citeras ofta som ett av de huvudsakliga målen för cancergemoterapi. Således fokuserar nuvarande minireview på en diskussion av för- och nackdelarna med olika metodologiska metoder för att detektera olika komponenter i den apoptotiska kaskaden som potentiella biomarkörer för programmerad celldöd. Huvuddelen av diskussionen handlar om serologiska analyser med användning av ELISA-tekniken, eftersom det här finns en uppenbar fördel med provtagning av flera tidpunkter. Potentiella biomarkörer för apoptos inklusive cirkulerande tumörceller, cytokeratiner och DNA-nukleosomer diskuteras långt. Men att acceptera att en enda biomarkör inte kanske har förmågan att förutsäga bevis på koncept och patientresultat är det uppenbart att det i framtiden kommer att läggas mer tonvikt på teknik som kan analysera paneler med biomarkörer i små provvolymer. För detta ändamål diskuteras den ökade genomströmning som ges av multiplex ELISA-teknologier.

Huvudsaklig

En biomarkör är en karakteristisk objektivt uppmätt och utvärderad för att indikera normala eller patogena biologiska processer eller farmakologiskt svar. Dess potential att förbättra translationell vetenskapens framsteg och påskynda läkemedelsutvecklingen blir erkänd. Ingenstans är detta mer relevant än på den komplexa arenan för utveckling av cancer mot läkemedel, där frekvensen av förslitning av föreningar är hög och framgångsraten i kliniken är låg (Kola och Landis, 2004). Biomarkörer kan underlätta rationellt beslut under läkemedelsupptäckt och vid preklinisk läkemedelsutvärdering (Collins och Workman, 2006). Dessutom tillåter farmakodynamiska biomarkörer realtidsövervakning av läkemedlets effekt och identifierar tidiga tecken på toxicitet under klinisk läkemedelsbedömning, medan stratifieringsbiomarkörer bör underlätta val av patienter som mest sannolikt svarar (Ludwig och Weinstein, 2005).

Undertryckande av apoptos är ett kännetecken för mänsklig cancer (Weinstein, 2002) och en önskad slutpunkt för många riktade terapier är induktion av tumörcelldöd. Mekanismbaserade terapier under klinisk utvärdering inom onkologi kan direkt inducera apoptos genom att rikta sig mot molekylära komponenter i apoptosregleringsvägar (Taylor et al, 2006), eller göra det indirekt, efter läkemedelsmålmodulering som sedan kopplas till apoptos. I vilket fall som helst krävs det brådskande tillämpning av informativa, validerade biomarkörer för apoptos i kliniska prövningar av anti-cancerbehandlingar.

apoptos

Celldöd kan uppstå genom mekanismer inklusive nekros, mitotisk katastrof och autofagi (Taatjes et al, 2008). Emellertid anses apoptotiska celldödregulatorer för närvarande ha en betydande potential som mål för cancerterapeutika. Morfologiska förändringar under apoptos inkluderar plasmamembranblåsning, cellkrympning, kromatinkondensation och bildning av apoptotiska kroppar (Makin och Dive, 2001). Apoptosens biokemi sammanfattas i tre steg, aktiveringen av initiator-kaspaser, mitokondriell frisättning av 'apoptogener' och slutligen aktiveringen av effektor-kaspaser, som klyver igenkända substrat för att demontera den döende cellen.

Molekylärt aktiveras apoptos via antingen den dödsreceptormedierade extrinsiska vägen eller den mitokondria-riktade intrinsiska vägen. Den extrinsiska vägen, som utlöses av ligander som binder plasmamembrandödreceptorer, leder till aktivering av initiator-kaspas 8 (Fas et al, 2006). I vissa celltyper aktiverar detta direkt effektor-caspaser, såsom caspase 3, medan i andra (och i de flesta cancerceller) caspase 8 kan förstärka dödsignaler genom att ingripa i den inre vägen. Det senare kontrolleras av pro- och anti-apoptotiska Bcl-2-familjeproteiner där, vid en apoptotisk stimulans, förändringar i intrafamiljära proteininteraktioner vid mitokondrial yta bestämmer frisättningen av cytokrom c . Cytosolisk cytokrom c aktiverar apoptosomkomplexet, initiator-kaspas 9 och effektor-kaspaserna. Casaspasspjälkning av cytokeratiner (CK: er), poly (ADP-ribos) -polymeras och aktivering av endonukleaser (för att generera nukleosomalt DNA (nDNA)) bildar en kaskad av irreversibla händelser och leder till bildandet av apoptotiska kroppar. De främjar också exponering av fosfatidylserin på den yttre ytan av plasmamembranet, vilket möjliggör fagocytigenkänning av den döende cellen.

Många av de ovannämnda molekylära händelserna är potentiella biomarkörer för apoptos (figur 1), (Singhal et al, 2005) (tabell 1). Detektering av apoptos in vivo är emellertid utmanande; det är i allmänhet asynkron och halveringstiden för apoptotiska celler i vävnader är kort. Således är tid för analys kritisk när det gäller nivåerna av apoptos som detekteras i patientprover. Apoptoskinetik är beroende av läkemedlets verkningsmekanism, dess farmakokinetik och kritiskt, apoptotröskeln för cellerna i fråga.

Image

Schematiskt diagram över den följdliga ackumuleringen av proteiner efter induktion av apoptos. Dessa biomarkörsmolekyler frigörs så småningom och kan upptäckas i cirkulationen hos patienter som genomgår terapi.

Bild i full storlek

Full storlek bord

Tillämpning av biomarkörer i kliniska prövningar

Biomarkörskvalifikation är den föredragna terminologin för bevisningsförfarandet för att orsakligt koppla en biomarkör till en biologisk process, farmakodynamisk (PD) effekt eller klinisk slutpunkt (Wagner, 2002). Detta är en lång process som kräver retrospektiva och framtida kliniska prövningar och stor befolkningsundersökning. Denna varaktighet är kanske inte nödvändig för biomarkörer avsedda för upptäckt av läkemedelsfynd i tidig fas (Lee et al, 2005). Därför beror kvalifikations- och metodvalideringskrav på den inneboende analyskvantifieringen och biomarkörernas position i spektrumet mot den kliniska slutpunkten (Cummings et al, 2008). Att betona mekanistiska studier i det prekliniska stadiet med robusta PD-biomarköranalyser kommer dock att öka utsikterna för framgångsrika resultat i kliniken (Sarker och Workman, 2007).

Idealiska egenskaper hos en biomarkör

Användning av PD-biomarkörer i tidiga kliniska studier utvidgar hypotesundersökningen och bekräftar om ett läkemedel träffar ett tumörmål (bevis på mekanism, POM) och därefter uppnås det förväntade tumörutfallet (bevis för koncept, POC). PD-biomarkörerna jämfördes före och efter läkemedelsbehandling kan återspegla förändringar i läkemedelsmål (t.ex. proteinfosforylering, direkt DNA-skada och enzymaktivitet), eller de som är distala till att träffa målet (t ex nedströms signalhändelser, förändringar i genuttryck). Cellens öde efter målmodulering bör då vara uppenbar (t.ex. förändringar i spridning, apoptos eller angiogenes) (Hidalgo, 2004). Biomarkörer uppmätta i tumör- och / eller surrogatkroppsvätskor omfattar ett brett spektrum av molekyler (proteiner, nukleinsyror, lipider och sockerarter) samt cirkulerande intakta celler. En idealisk biomarkör bör tillhandahålla en minimal invasiv / icke-invasiv indirekt kontinuerlig avläsning av sjukdom / läkemedelsaktivitet.

Idealiska biomarkörer bör därför sträva efter följande kriterier:

  • Specificitet för den biologiska processen / målet

  • Exakt kvantifierbar i kliniska prover med tillräckligt dynamiskt intervall för att upptäcka förändring vid läkemedelsbehandling

  • Ge en snabb, pålitlig och robust mätning

  • Validerbar och validerad enligt internationellt erkända standarder

  • Uppvisar liten överlappning i nivåer mellan obehandlade patienter och behandlade patienter

  • Ha baslinjenivåer som inte utsätts för stora variationer mellan patienter

  • Ha nivåer som korrelerar med den totala sjukdomsbördan och som inte påverkas av orelaterade tillstånd

  • Ha nivåer som korrelerar nära med de proximala eller distala effekterna av terapi och därmed hjälper POM eller POC

  • Mätbar i ett lätt erhållbart kliniskt prov

Det bästa tillvägagångssättet för att kartlägga utvecklingen av apoptos i en patients tumör direkt före och efter ett terapeutiskt ingripande skulle vara att förhöra seriella tumörbiopsier. Men detta är vanligtvis opraktiskt och oacceptabelt för patienten. Biomarkörsanalysförfaranden som är mindre invasiva måste antas, inklusive biomedicinsk avbildning och detektion i mer lättillgängliga prover såsom biologiska vätskor. När bildteknologins omfattning expanderar och samband mellan läkemedelsinducerade förändringar i blodburna biomarkörer och tumörbilder (som upptäcker förändringar i volym, metabolisk aktivitet osv.) Avslöjas kommer en mer omfattande förståelse av läkemedelseffekter i tumörer upp. . Det finns ingen ideal biomarkör som uppfyller alla ovanstående kriterier under alla omständigheter. Detta är just för att uppfylla sådana kriterier är så krävande att analyser som används för att mäta biomarkörer bör valideras till exakta standarder. Det måste definieras paneler av biomarkörer som i sig själva uppfyller dessa krävande krav. Sådana paneler kan representera en serie enstaka mätningar eller, mer troligt, när moderna tekniska plattformar dyker upp, genom multiplexmätningar. Användningen av sådana multiplexmätningar kommer i sig att generera betydande problem för metodvalidering, såsom korsreaktivitet, interferens, känslighet och stabilitet. Sådana frågor kommer i sin tur att kräva mer komplexa, men inte mindre strikta, valideringsstrategier. Klyftan mellan teknik och den framgångsrika spridningen av biomarkörer i kliniska prövningar minskar snabbt, även om kliniska farmakologilaboratorier står inför betydande utmaningar när det gäller att genomföra biomarkörstudier i tidiga kliniska prövningar (Cummings et al, 2004).

Vad vi för närvarande kan mäta

Seriell tumörprovtagning erhålls sällan i kliniska studier i tidig fas, även om fast vävnad från diagnos ofta är tillgänglig. Som en konsekvens är den breda användbarheten av vävnadsbiomarkörer begränsad till prognos i första hand och resistens mot terapi i den andra. Resistens mot terapi är ofta resultatet av flera mekanismer, såsom överuttryck av anti-apoptotiska proteiner, såsom Bcl-2-familjemedlemmar (Bcl-2, Bcl-xL, Bcl-w, Mcl-1) eller hämmare av apoptosproteiner (IAP), såsom survival eller XIAP. Dessutom kan nedreglering eller mutation av pro-apoptotiska proteiner, såsom Bax, caspas 8, dödsreceptorer, p53 / p73 / p21 waf I, såväl som förändringar i NF-kB-uttryck / aktivitet alla bidra till kemoresistens (Igney och Krammer, 2002). De flesta, om inte alla, av dessa proteiner har detekterats i vävnader med immunohistokemi. Men det finns nu också många ELISA- och cytometriska pärlbaserade analyser tillgängliga. Ovanstående markörer förblir potentiella prediktorer för terapisvar snarare än verkligen PD-biomarkörer, som förändras som svar på terapi. Många av de etablerade caspasesubstraten är potentiellt bra kandidat-POC-biomarkörer för apoptos som kan mätas genom immunohistokemi och ELISA-baserade analyser (t.ex. klyvad poly (ADP-ribos) -polymeras och klyvt caspas 3). Men om produkterna från den apoptotiska kaskaden släpps ut i cirkulationen av cancerpatienter efter terapeutisk ingripande, kan de lättare mätas seriellt och därför dynamiskt. Cytokeratiner bildar ungefär 5% av intracellulära proteiner; genom att mäta dessa borde därför även ett litet antal apoptotiska celler vara detekterbara (Biven et al, 2003). Specifika ELISA har utvecklats för att kvantifiera CK18 och / eller CK19 (t.ex. vävnadspolypeptidantigen, vävnadspolypeptidspecifikt antigen och CYFRA21-1) (Holdenrieder et al, 2006). Dessa analyser är inte specifika för apoptos, eftersom nekros också leder till frisättning av intakta lösliga CK: er. M30 apoptosense ELISA använder en antikropp mot en kaspas-klyvad neo-epitop på CK18, medan M65 ELISA detekterar både intakt och klyvad löslig CK18. Den kombinerade användningen av M30 och M65 erbjuder potential att dissekera mekanismer för celldöd hos cancerpatienter (Kramer et al, 2004).

Apoptotiska endonukleaser klyver företrädesvis DNA mellan nukleosomer, och de resulterande oligonukleosomerna kan detekteras i serum där histoner delvis skyddar DNA från ytterligare nukleasnedbrytning. Hos friska försökspersoner har nDNA en kort halveringstid; deras nivåer är emellertid förhöjda hos cancerpatienter som antyder höga produktionsnivåer, förändrad katabolism eller båda (Holdenrieder et al, 2006), och ELISA-analyser kan upptäcka nukleosomer i cancerpatiensera. Eftersom CK: er inte tillhandahåller någon information om celldöd från icke-epitelceller, tillhandahåller deras kombinerade användning med nDNA en biomarkörspanel för att bedöma kaspasberoende och oberoende celldödsfall för alla kärnbildade celler.

Sådana analyser integreras i studier av pro-apoptotiska terapier som POC-biomarkörer (Cummings et al, 2006). Även om dessa biomarkörer är förhöjda hos cancerpatienter är de inte tillräckligt specifika för diagnos. Höga nivåer verkar emellertid vara förknippade med dålig prognos hos vissa tumörtyper, vilket antagligen återspeglar tumörbördan. Faktum är att vävnadspolypeptidantigen och vävnadspolypeptidspecifikt antigen har använts som tumörmarkörer (Holdenrieder et al, 2006; Ulukaya et al, 2007), och ökningar i deras nivåer efter kemoterapi kan vara associerade med terapeutiskt svar, även om detta inte har varit konsekvent reproducerad (Kramer et al, 2004; Olofsson et al, 2007; Ulukaya et al, 2007). I en av de största studierna mättes nDNA och CYFRA21-1 hos 311 patienter med NSCLC som fick kemoterapi (Holdenrieder et al, 2006). Förändringar i nDNA och CYFRA21-1 förutspådde svar oberoende av stadium och prestationsstatus. Dessa analyser i kombination demonstrerade 100% specificitet för svar med en känslighet av 29%, vilket tyder på att de lägger till kliniskt meningsfull information till patienthantering. Det är uppenbart att paneler med flera validerade biomarkörer som är specifikt anpassade till särskilda behandlingsregimer eller sjukdomsgrupper är vägen framåt. För närvarande använder vi befintliga tumörmarkörer för att följa dynamiska vikförändringar i biomarkörnivåer som svar på terapi, ett hittills lite utforskat tillvägagångssätt. Emellertid krävs det snabbt nya biomarkörer som förutsägare för respons samt patientöverlevnad. Sådana nya biomarkörer kommer att behöva testas i stora studier med fullständig klinisk data tillgänglig och uppföljning, och biomarkördata som utsätts för rigorös statistisk utvärdering innan de implementeras i rutinmässig klinisk praxis. Målet att stratifiera patienter baserat på biomarkörsuttryck har ännu inte uppfyllts och är ett spännande mål att gå vidare.

Biomarkörer: de kliniska utmaningarna

Cancer är komplex och det erkänns alltmer att tumörceller sällan är beroende av en enda väg, och därför är det troligt att det är inriktat på en enda väg att vara effektiva för att producera hållbara remissioner på grund av plasticitet, redundans och återkopplingsmekanismer inom molekylära signalvägar. På samma sätt är att betrakta "biomarkörer" som en generisk term en överförenkling. Biomarkörer som identifierar personer med risk, upptäcker sjukdom tidigare, bestämmer prognos, upptäcker återfall / metastaser och förutsäger eller övervakar respons / toxicitet på behandling behövs (Voorzanger-Rousselot och Garnero, 2007). Det är viktigt att riktade terapier och deras tillhörande biomarkörer samutvecklas.

En nyckelbarriär är bristen på referensmaterial av hög kvalitet för att definiera biomarkörens normalitet, eftersom det innan du kan upptäcka en onormalitet är det viktigt att känna till en biomarkörs normala räckvidd. För att få en förståelse av biomarkörens dynamiska intervall i tumörer (med tanke på tumörterogenitet) krävs dessutom omfattande internationella databaser över friska individuella och cancerpatientprover, samlade med standardiserade metoder vid flera tidpunkter, analyseras retrospektivt och prospektivt, med validerade protokoll med kvalitetskontroller kombinerat med långsiktig klinisk data. På grund av interinstitutionell variation är det för närvarande knappt möjligt att uppnå inom en nation. Endast med detta internationella samarbete kan ett samförstånd om "normalt" uppnås och biomarkörer upptäckas, valideras för att identifiera falska positiver och -negativ och kvalificeras snabbt.

I nuvarande praxis är det extremt sällsynt att biomarkörens förändringar exakt representerar alla effekterna av en terapi på det kliniska resultatet, och därför är det viktigt att biomarkörens kvalifikation inte distraherar från robusta kliniska slutpunkter. Slutligen, som angivits ovan, även om många biomarkörer korrelerar statistiskt med sjukdomens slutpunkter, bevisar detta inte automatiskt klinisk användbarhet (Kattan, 2003). Innan integrationen i den upptagna kliniken måste "nya" biomarkörer visa mervärde utöver det som redan finns.

Nya teknologiplattformar: löften om framtiden

Protein-mikroarray-teknik är ett snabbt utvecklande fält, drivet av behovet av metod med hög genomströmning för att mäta flera biomarkörer i kliniska prover. Nästan alla de fullständigt testade och karakteriserade proteinmikroarrayerna är baserade på antikroppsteknologier. Dessa multiplexplattformar har blivit allmänt använda i den utforskande forskningsarenan. Hittills finns tre huvudformat: substratförankrad sandwich ELISA, vätskebaserade pärlbestämningar och proteinuppsättningar. Även om mycket ansträngning har investerats i optimering och instrumentering är dessa tekniker fortfarande bara i ett tidigt utvecklingsstadium för användning i kliniska prövningar.

ELISA använder en immobiliserad antikropp för att fånga en löslig ligand, med efterföljande detektering av infångad ligand av en andra antikropp kopplad till en reportermolekyl. Multiplexplattebaserade sandwich-ELISA, såsom MSD Mesoscale ® (Gaithersburgh, MD, USA) och SearchLight ® (Fishers Scientific, Pittsburgh, PA, USA), kemiluminescerande matriser kan kvantifiera upp till 16 olika proteiner i flerbrunnsplattor . Detta tillvägagångssätt har fördelen att ett större antal analytter kan mätas i samma eller mindre volym blod än en konventionell enkelplex ELISA. Denna ekonomiska användning av prover representerar en betydande besparing i både kostnads- och blod- / tumörlysatvolymer (Nielsen och Geierstanger, 2004). I pärlbaserade analyser, såsom Luminex och Bead-array, konjugeras fångstantikroppar till polystyrenpärlor som är unikt märkta med en kombination av två fluorescerande färgämnen. Sådana färgkombinationer representerar en unik signatur för varje pärla. En andra detekteringsantikropp märkt med en vanlig fluorokrom används för att kvantifiera mängden analyt bunden till varje pärla. Detektion och kvantifiering uppnås med användning av konventionell flödescytometri eller dedikerade pärlbaserade bioanalysatorer. Multiplexanalyser kan skapas genom att blanda pärlset med olika konjugerade fångstantikroppar för att samtidigt testa för många (upp till 50 eller fler) analyser i ett enda kliniskt prov (Elshal och McCoy, 2006). Det finns flera väsentliga skillnader mellan multiplexplattformar i nuvarande användning och det finns lite publicerat arbete när det gäller att validera varje plattforms relativa prestanda. De flesta jämförelser som hittills har publicerats jämför "guldstandarden" -plex ELISA-analys med den för ett nytt multiplexsystem. Jämförelser mellan multiplex- och enkelplexplattformar tenderar att visa goda korrelationer (0, 6–0, 96). Dessutom är både variationer inom och mellan analyser i allmänhet mindre än 16% (Elshal och McCoy, 2006). Det huvudsakliga snublet med sådana jämförelser är källan till antikropparna som används för att fånga analyt, naturen hos infångningsytan, antikropparnas korsreaktivitet och heterofila reaktioner inom den fysiologiska matrisen. Om jämförelser görs mellan plattformar som använder identiska antikroppspar och detekteringsreagens, tenderar korrelationer att vara snäva. Även i detta scenario är substratets natur viktig. Pärlbaserade analyser tenderar att ha en lägre tillgänglig ytarea för att reagera med analytter än mikrospotbaserade analyser. När de flödar genom analyssystemet har pärlor ofta bara en halv eller mindre av sitt ytområde som presenteras för signaldetektorn när som helst. Den enhetliga, högdensitetssignalen från mikrospots leder till lägre detekteringsnivåer men högre nivåer av känslighet, jämfört med pärlbaserade plattformar. Trots dessa problem är multiplexanalyser fortfarande kapabla att detektera inom analyt nanogramområdet och ett antal multiplexanalysplattformar har godkänts av FDA (Ling et al, 2007).

Proteinuppsättningar består av ett stort antal regelbundet anordnade diskreta mikrospotar av infångningsmolekyler, som överförs till ett fast underlag med hjälp av fläckrobotar. Fläckiga infångningsmolekyler kan också konjugeras till fluorescerande pärlor och därigenom möjliggöra befintliga cytometriska pärlbaserade tekniker att fånga nukleinsyror, proteiner och lösliga receptorer / ligander. Renade rekombinanta proteiner, antikroppar, antikroppsfragment, aptamerer, peptider, nukleinsyror eller komplexa proteinextrakt har alla använts som infångningsmolekyler. Dessa matriser mäter relativ proteinmängd och är analoga med de DNA-matriser som vanligtvis används vid uttrycksprofilering. Jämförelse av olika biologiska prover på detta sätt blir allt viktigare i upptäckten av potentiella biomarkörer och nya mål för terapier.

Utvecklingen av stabila, intensivt fluorescerande reportermolekyler, såsom kvantprickar, kommer att förbättra multiplexionsförmågan hos proteinmikroarrayer (Kersten et al, 2005).

För närvarande är analys av en enda analyt med en enda analys den dominerande metoden som används för de flesta kliniska studier. När valideringsstrategier väl har visat sig att multiplexanalyser är lika robusta, tillförlitliga och reproducerbara som enplexanalyser, är de avsett att utgöra en betydande del av kliniska prövningsaktiviteter. Potentiellt kan dessa tekniker snabbt tråla genom en delmängd av provprover för att identifiera de mest informativa biomarkörer som ska implementeras i samband med den försöket. Man måste emellertid alltid komma ihåg att oavsett metod som valts för att mäta biomarkörer (enskilt eller multiplicera), de fortfarande finns i en komplex biologisk matris där de har potential att interagera. Ännu viktigare är att hastigheten med vilken enskilda biomarkörer bryts ned i en sådan matris kan variera avsevärt mellan biomarkörer. Sådana möjligheter innebär att analys av kliniska prover bör ske så snart som möjligt efter insamling. När vägen för regleringsöverensstämmelse för dessa analyser definieras bör utvecklingen av multiplexsystem accelerera och dessa tillvägagångssätt bör vidtas för kliniska prövningar.

Seriell samling av cirkulerande tumörceller: en cellbaserad apoptotisk biomarkör?

Cirkulerande tumörceller (CTC) har detekterats i perifert blod hos patienter med solida karcinom (Cristofanilli et al, 2004). Även om utvecklingen av apoptotiska biomarkörer övervägande har fokuserats på molekylnivån, kan minskade CTC-nummer representera en apoptosassocierad biomarkör. Med tillkomsten av automatiserade, standardiserade tekniker kan ytterligare morfologisk och molekylär karakterisering av CTC utföras i detalj. Ackumulering av bevis visar att CTC: er representerar en heterogen cellpopulation, bland vilka det finns både apoptotiska celler och livskraftiga celler med metastatisk potential. På cellnivå korrelerar förändringen av CTC-nummer före och efter behandling väl med patientens svar på behandling i flera cancerformer (Cristofanilli et al, 2004). Persistens av CTC 3–4 veckor efter terapi antydde starkt att patienterna återfaller med läkemedelsresistent sjukdom och ytterligare kemoterapi skulle vara meningslöst (Cristofanilli et al, 2004). På morfologinivå, genom att integrera Wright – Giemsa-färgning i protokollet, kan man använda teknik för skanning av fiberoptisk matris. Detta tillvägagångssätt har visat att CTCs som upptäckts från patienter med brett cancer med brett cancer uppvisade tidiga och sena apoptotiska förändringar (Marrinucci et al, 2007). Ytterligare studier har visat att cirkulerande bröstcancerceller ofta är apoptotiska baserat på CK-färgningsmönster, kärnkondensation och DNA-strängbrott (Mehes et al, 2001), och kaspasspalt CK18 detekterades i cirkulerande prostatumörceller (Larson et al, 2001). 2004). Till skillnad från CT-skanningar, som är dyra, och biopsier, som är svåra att samla in seriellt, ger bedömningen av CTC: er en lättåtkomlig och billigare biomarkör. Sådana biomarkörer informerar om tidiga dynamiska förändringar i tumörpopulationen, vilket i sin tur hjälper till att utvärdera terapeutiskt svar och tillhandahålla POM för nya pro-apoptotiska läkemedel. Isolering av livskraftiga, intakta CTC: er i tillräcklig renhet och kvalitet kan möjliggöra informativ genomisk profilering. Även om CTC: er kan tillhandahålla en praktisk användbar källa för biomarkörer, är det ännu inte känt exakt hur de hänför sig till den primära tumören, eller vilka CTC-markörer som kan förutsäga vilka celler som ska metastasera. Tekniker för att isolera CTC utvecklas snabbt och CTC har en stor potential för biomarkörsforskning.

Sammanfattning

I era med molekylmålriktade medel har celldödvägar blivit nyckelaktörer i läkemedelsupptäcktsportföljer. Det kan ses att proteomik spelar en allt större roll både i upptäckten och mätningen av biomarkörer som är relevanta för celldödvägar. Apoptos representerar därför inte bara ett viktigt mål inom onkologi utan också en unik biomarkörsmöjlighet som hittills inte utnyttjats. Utmaningen framöver ligger i att upptäcka nya biomarkörer och förstå biologin för cellutsläpp av befintliga apoptotiska biomarkörer i cirkulationen. Mer komplicerat är förhållandet mellan klinisk effektivitet, biomarkörsmätning och överlevnad hos patienter som behandlas med nya molekylära målmedel. Liksom med genomik, finns nu nyckelteknologiska verktyg tillgängliga för att fullt ut utnyttja dessa möjligheter och ta apoptosbiomarkörer i framkant av läkemedelsupptäckt och framtida kliniska prövningar.

Förändra historien