Η επίδραση της υπερθερμικής απομονωμένης διάχυσης μέλους στα κυκλοφορούντα μελανωματικά κύτταρα και η συσχέτισή τους με την έκβαση της νόσου στον ασθενή

Abstract

INTRODUCTION Melanoma is the deadliest skin cancer, and its incidence is increasing rapidly every year around the world. Characteristics such as light skin and red hair are associated with more frequent melanoma development. Sun exposure habits are also a risk factor for developing melanoma. Finally, mutations in genetic factors can trigger both familial and sporadic melanoma. Exposure to ultraviolet radiation, however, is identified as the most important risk factor for developing melanoma. The diagnosis of melanoma begins with the patient's history and skin examination. All pigmented lesions should be checked for asymmetry, irregular borders, color variety, diameter, and evolution over time. The golden rule for diagnosing melanoma is surgical resection biopsy. We distinguish four types of melanoma: superficial, nodular, lentigo maligna and lenticular melanoma of the extremities. Each type has separate characteristics. Crucial pathological elements that are important for patient management and treatment decisions are: Breslow infiltration depth, primary tumor ulceration, Clark infiltration level, mitotic activity per mm2, tumor cell infiltration, lymphatic infiltration, perineural infiltration and regression. The infiltration or not of the regional lymph nodes, as well as the presence or absence of in-transit and/or satellite metastases, is also of significant prognostic value. The existence or not of systemic metastases has a decisive role for the prognosis of the disease.Prevention of melanoma is important. The following treatments can be applied to the manifestation of the disease: Surgery, chemotherapy, photodynamic therapy, immunotherapy, targeted therapy, and a combination of these. THE ROAD TO MELANOMA Melanocytes are derived from cells of the neural crest. Their migration to the skin, their growth, survival, and differentiation are controlled by the microphthalmia-associated transcription factor (MITF) with multiple signaling pathways and multiple target genes. Any disturbance in the expression levels and regulation of MITF function can trigger the development of melanoma. Metastasis is a complex multiphase process. Melanoma due to the origin of the cells from the neural crest is resistant to adverse conditions during metastasis. It metastasizes using plasticity mechanisms related to the alternation of malignant properties such as proliferation, filtration and oncogenesis. The main mediator of these rotations is the MITF.RECURRENT MELANOMA OF THE LIMBSRecurrent limb melanoma in the form of in-transit and/or satellite metastases is a therapeutic challenge due to the high resistance it presents in the various treatment protocols. Hyperthermic diffusion of chemotherapeutic and biological agents into a vascularly isolated organ (HILP) is a recognized method of regional chemotherapy with particularly good results. The use of tumor necrosis factor alpha (TNFα) leads to increased vascular permeability of the tumor causing high penetration of the chemotherapeutic agent (Melphalan) and hemorrhagic tumor necrosis. PURPOSE Modern studies include circulating melanoma cells (CMCs) in the most specialized biomarkers of the disease. Due to the mechanism of action of TNFα-Melphalan-HILP, we assumed that a significant number of melanoma cells are released into the patient's systemic circulation.The aim of this study was to evaluate the effect of HILP on CMCs concentration and to investigate whether alteration of CMCs affects disease-specific survival, if it is associated with response to treatment, or whether it ultimately affects disease progression. METHODS The study included 20 patients who underwent TM-HILP for recurrent unresectable limb melanoma, stage IIIB-IIID. Peripheral blood CMCs were analyzed at five time points from the preoperative day to the seventh postoperative day using the following biomarkers: MITF, Tyrosinase mRNA, Melan-A and S100b by quantitative RT-PCR.RESULTSNo CMCs were found or altered in any patients according to the Melan-A and Tyrosinase biomarkers. The Friedman test showed significant perioperative changes for the MITF biomarker (p<0.001) and for the S100b (p=0.001). Paired tests showed a significant increase in MITF levels on the seventh postoperative day compared to other time points (p<0.05). Paired tests for the S100b biomarker showed a significant difference between the intraoperative sample and the seventh postoperative day (p<0.0001). Patients with complete response to TM-HILP therapy (n=12) had higher mean MITF values and the difference was significant between the intraoperative sample (p=0.014) and the first postoperative day (p=0.046). There was no correlation between the changes in the MITF and the S100b with the four-year disease specific survival. CONCLUSIONSHILP surgery causes an increase in the number of CMCs in the patient's systemic circulation, especially on the seventh postoperative day according to the MITF biomarker. There was no correlation between increased CMCs and survival. Patients with a complete response had higher MITF values immediately postoperatively than patients with a non-complete response.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το μελάνωμα είναι ο πιο θανατηφόρος καρκίνος του δέρματος και η επίπτωσή του αυξάνεται ραγδαίως ετησίως ανά τον κόσμο. Χαρακτηριστικά όπως το ανοιχτόχρωμο δέρμα και τα κόκκινα μαλλιά σχετίζονται με συχνότερη ανάπτυξη μελανώματος. Οι συνήθειες έκθεσης στον ήλιο επίσης αποτελούν παράγοντα κινδύνου για την ανάπτυξη μελανώματος. Τέλος μεταλλάξεις γενετικών παραγόντων μπορούν να δώσουν αρχή τόσο σε οικογενές όσο και σε σποραδικό μελάνωμα. Η έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία ωστόσο, καθορίζεται ως ο πιο σημαντικός παράγοντας κινδύνου για την ανάπτυξη μελανώματος.Η διάγνωση του μελανώματος ξεκινά με το ιστορικό του ασθενούς και την εξέταση του δέρματος. Όλες οι μελαγχρωματικές βλάβες πρέπει να ελέγχονται για ασυμμετρία, ακανόνιστα όρια, χρωματική ποικιλία, διάμετρο και την εξέλιξη τους στον χρόνο. Ο χρυσός κανόνας της διάγνωσης του μελανώματος είναι η χειρουργική βιοψία εκτομής.Διακρίνουμε τέσσερις τύπους μελανώματος: το επιφανειακώς εξαπλούμενο, το οζώδες, το δίκην κακοήθους φακής και το φακοειδές μελάνωμα των άκρων. Κάθε ένας τύπος έχει ξεχωριστά χαρακτηριστικά. Σημαντικά παθολογοανατομικά στοιχεία, τα οποία είναι κρίσιμα για την διαχείριση του ασθενούς και τις θεραπευτικές αποφάσεις είναι: το βάθος διήθησης κατά Breslow, η εξέλκωση του πρωτοπαθούς όγκου, το επίπεδο διήθησης κατά Clark, η μιτωτική δραστηριότητα ανά mm2, η λεμφοκυτταρική διήθηση του όγκου, η λεμφαγγειακή διήθηση, η περινευριδιακή διήθηση και η υποστροφή. Σημαντική προγνωστική αξία έχει και η διήθηση ή μη των περιοχικών λεμφαδένων, καθώς και η ύπαρξη ή όχι καθ’οδών ή/και δορυφόρων μεταστάσεων. Καθοριστικό ρόλο για την πρόγνωση της νόσου έχει και η ύπαρξη ή όχι συστηματικών μεταστάσεων.Σημαντική είναι η πρόληψη στο μελάνωμα. Στην εκδήλωση της νόσου μπορούν να εφαρμοστούν οι παρακάτω θεραπείες: Χειρουργική, χημειοθεραπεία, φωτοδυναμική θεραπεία, ανοσοθεραπεία, στοχευμένη θεραπεία και συνδυασμός αυτών.Ο ΔΡΟΜΟΣ ΠΡΟΣ ΤΟ ΜΕΛΑΝΩΜΑΤα μελανοκύτταρα προέρχονται από κύτταρα της νευρικής ακρολοφίας. Η μετανάστευσή τους στην επιδερμίδα, η ανάπτυξη τους, η επιβίωση και διαφοροποίησή τους ελέγχονται από τον μεταγραφικό παράγοντα σχετιζόμενο με την μικροφθαλμία (MITF) με πολλαπλά σηματοδοτικά μονοπάτια και με πολλά γονίδια στόχους. Οποιαδήποτε διαταραχή στα επίπεδα έκφρασης και στην ρύθμιση της λειτουργίας του MITF μπορεί να πυροδοτήσει ανάπτυξη του μελανώματος.Η μετάσταση είναι μια σύνθετη πολυφασική διαδικασία. Το μελάνωμα λόγω της προέλευσης των κυττάρων από την νευρική ακρολοφία είναι ανθεκτικό στις αντίξοες συνθήκες κατά την διάρκεια της μετάστασης. Μεθίσταται χρησιμοποιώντας μηχανισμούς πλαστικότητας σχετικούς με τις εναλλαγές των κακοήθων ιδιοτήτων όπως πολλαπλασιασμός, διήθηση και ογκογένεση. Κύριος διαμεσολαβητής αυτών των εναλλαγών είναι ο MITF. ΥΠΟΤΡΟΠΙΑΖΟΝ ΜΕΛΑΝΩΜΑ ΤΩΝ ΑΚΡΩΝ. Το υποτροπιάζον μελάνωμα των άκρων υπό την μορφή των καθ’οδών ή/και δορυφόρων μεταστάσεων, αποτελεί μια θεραπευτική πρόκληση λόγω της μεγάλης αντίστασης που παρουσιάζει στα διάφορα θεραπευτικά πρωτόκολλα. Η υπερθερμική διάχυση χημειοθεραπευτικών και βιολογικών παραγόντων σε αγγειακά απομονωμένο μέλος (HILP) είναι μια αναγνωρισμένη μέθοδος περιοχικής χημειοθεραπείας με πολύ καλά αποτελέσματα. Η χρήση του παράγοντα νέκρωσης όγκου άλφα (TNFα) οδηγεί σε αυξημένη διαπερατότητα των αγγείων του όγκου προκαλώντας μεγάλη διείσδυση του χημειοθεραπευτικού (Μελφαλάνη) και αιμορραγική νέκρωση του όγκου. ΣΚΟΠΟΣ Οι σύγχρονες μελέτες συμπεριλαμβάνουν τα κυκλοφορούντα μελανωματικά κύτταρα (CMCs) στους πιο εξειδικευμένους βιοδείκτες της νόσου. Λόγω του μηχανισμού δράσης του TNFα-Melphalan-HILP, υποθέσαμε ότι σημαντικός αριθμός μελανωματικών κυττάρων απελευθερώνονται στην συστηματική κυκλοφορία του ασθενούς. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να αξιολογηθεί η επίδραση του HILP στην συγκέντρωση των CMCs και να ερευνηθεί αν η μεταβολή των CMCs επιδρά στην ειδική για την νόσο επιβίωση, αν συσχετίζεται με την ανταπόκριση στην θεραπεία ή αν, τέλος επηρεάζει την εξέλιξη της νόσου. ΜΕΘΟΔΟΙ Στην μελέτη συμπεριλήφθηκαν 20 ασθενείς, οι οποίοι υποβλήθηκαν σε TM-HILP για υποτροπιάζον μη χειρουργήσιμο μελάνωμα των άκρων, σταδίου ΙΙΙΒ-ΙΙΙD. Τα CMCs στο περιφερικό αίμα αναλύθηκαν σε πέντε χρονικές στιγμές από την προεγχειρητική ημέρα έως την έβδομη μετεγχειρητική ημέρα χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους βιοδείκτες: MITF, Tyrosinase mRNA, Melan-A και S100b μέσω ποσοτικής RT-PCR. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Δεν βρέθηκαν CMCs ούτε διαπιστώθηκαν μεταβολές τους, σε κανένα ασθενή, σύμφωνα με τους βιοδείκτες Melan-A και Tyrosinase. To test Friedman έδειξε σημαντικές μεταβολές περιεγχειρητικά για τον βιοδείκτη MITF (p<0,001) και για τον S100b (p=0,001). Τα test κατά ζεύγη έδειξαν σημαντική αύξηση των επιπέδων του MITF την έβδομη μετεγχειρητική ημέρα σε σύγκριση με τις υπόλοιπες χρονικές στιγμές (p<0,05). Tα test κατά ζεύγη για τον βιοδείκτη S100b έδειξαν σημαντική διαφορά μεταξύ του διεγχειρητικού δείγματος και της έβδομης μετεγχειρητικής ημέρας (p<0,0001). Οι ασθενείς με πλήρη ανταπόκριση στην θεραπεία με TM-HILP (n=12) είχαν υψηλότερες μέσες τιμές MITF και η διαφορά ήταν σημαντική μεταξύ του διεγχειρητικού δείγματος (p=0,014) και της πρώτης μετεγχειρητικής ημέρας (p=0,046). Δεν υπήρξε συσχέτιση μεταξύ των μεταβολών του MITF και του S100b με την τετραετή ειδική για την επιβίωση. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η επέμβαση του HILP προκαλεί αύξηση του αριθμού των CMCs στην συστηματική κυκλοφορία του ασθενούς, ειδικά την έβδομη μετεγχειρητική ημέρα σύμφωνα με τον βιοδείκτη MITF. Δεν υπήρξε συσχέτιση μεταξύ της αύξησης των CMCs και της επιβίωσης. Οι ασθενείς με πλήρη ανταπόκριση στο HILP είχαν υψηλότερες τιμές MITF άμεσα μετεγχειρητικά από τους ασθενείς με μη-πλήρη ανταπόκριση.