Ανίχνευση καρκινικών κυττάρων στα ούρα ασθενών με καρκίνο του πνεύμονα χωρίς την παρουσία εμφανών μεταστάσεων στο ουροποιητικό σύστημα

Abstract

Purpose: positive urinary cytology in patients with lung cancer, in the absence of obvious urine tract metastases, is unanticipated. we prospectively studied the incidence of this phenomenon, the possible correlation with clinicopathologic tumor characteristics and its potential predictive and prognostic significance. clinical/translational and experimental approaches were used to elucidate the pathogenetic mechanisms. patients and methods: urine cytology of 150 patients with early and metastatic non small cell (nsclc) and small cell lung cancer (sclc), as well as three control groups, was prospectively studied. immunocytochemical (icc) staining (cytokeratins 7, 20, ttf1) was performed in positive urine specimens and the chemokine profile (cxcr4, ccl21) of the primary tumor was studied in a group of patients with positive urinary cytology and a control group. in the experimental model, c57bl/6 balb/c mice injected with llc lung and 4t1 mammary cancer cells were used for the detection of positive urine cytology.results: positive urinary cytology was detected in 11% of patients with nsclc and 7% of patients with sclc and was not observed in any of the control group patients. positive correlation with advanced stage of disease (p=0.01) and high tumor burden (p=0.03) was found in patients with nsclc. in patients with sclc, positive urinary cytology also correlated with extensive disease (p=0.04) and multiple metastatic sites (p=0.02). no correlation of the phenomenon was found with age, gender, histology, performance status (ps), line of chemotherapy, previous platinum-based chemotherapy, adrenal metastases, renal function and presence of abnormal urinary sediment in either group. response to chemotherapy at the time of sampling (p=0.6) and overall survival (p=0.9) were not correlated with the presence of the phenomenon. the primary tumors of patients with positive urine cytology showed distinctive chemokine expression, not observed in negative patients (x2 p=0.008). in the experimental study, the lung cancer cells injected in mice did not metastasize to the kidneys, adrenal glands or bladder but were detected in their urine cytology and this phenomenon was not observed in the case of mouse mammary cancer model.conclusion: this phenomenon, not previously reported in literature, seems to characterize only patients with metastatic/extensive disease and high tumor burden. it carries undefined pathophysiological mechanisms and our preliminary results regarding distinctive chemokine expression in lung carcinomas producing urothelial seedings need validation and further study.

Υπόβαθρο: το φαινόμενο της θετικής κυτταρολογικής ούρων σε ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα που δεν έχουν εμφανείς μεταστάσεις στο ουροποιητικό δεν ειχε ξαναπεριγραφει στη διεθνη βιβλιογραφια. σκοπος της μελετης μας ηταν να επιβεβαιωθει η υπαρξη του φαινομενου, να εκτιμηθει η συχνοτητα του σε ασθενεις με μικροκυτταρικο και μη-μικροκυτταρικο καρκινο του πνευμονα ολων των σταδιων καθως και να διερευνηθει η πιθανη συσχετιση με κλινικοπαθολογικες παραμετρους. προσπαθησαμε επισης να βρουμε αν το ευρημα αυτο εχει καποια προγνωστικη η προβλεπτικη αξια για τους ασθενεις μας οπως επισης και τους πιθανους παθογενετικους μηχανισμους. στα πλαισια διερευνησης των μηχανισμων αυτων διενεργηθηκε μελετη του φαινομενου και σε πειραματοζωα. ασθενεις και μεθοδοι: μελετηθηκαν 150 ασθενεις με πρωιμο και προχωρημενο-μεταστατικο καρκινο του πνευμονα και τρεις ομαδες ασθενων ως ομαδες ελεγχου. τρια δειγματα ουρων εληφθησαν απο καθε ασθενη, ενα ανα ημερα για τρεις συνεχομενες ημερες. σε οσα ανιχνευτηκαν καρκινικα κυτταρα, ακολουθησε ανοσοϊστοχημικη χρωση για κυτοκερατινες 7 και 20 καθως και για τον θυρεοειδικο μεταγραφικο παραγοντα 1. στη συνεχεια μελετηθηκε το προφιλ των χημειοκινων cxcr4 και slc/ccl21 στους πρωτοπαθεις ογκους των ασθενων με θετικη κυτταρολογικη ουρων. για την πειραματικη μελετη του φαινομενου χρησιμοποιηθηκαν θηλυκοι και αρσενικοι επιμυες. στο πρωτο πειραματικο μοντελο, χρησιμοποιηθηκαν καρκινικα κυτταρα πνευμονα lewis lung carcinoma ενω στο δευτερο πειραματικο μοντελο καρκινικα κυτταρα μαστου 4τ1. τα κυτταρα ενοφθαλμιστηκαν υποδοριως και δειγματα ουρων εληφθησαν τις ημερες 1, 7, 14 και 28 για να εξεταστουν. οι νεφροι, τα επινεφριδια και οι ουροδοχοι κυστεις αφαιρεθηκαν και εξεταστηκαν για παρουσια μεταστασεων μετα τη θυσια τους. αποτελεσματα: μεταξυ των 122 ασθενων με μη-μικροκυτταρικο καρκινο του πνευμονα, θετικη κυτταρολογικη ουρων ανιχνευθηκε σε 13. μεταξυ των 28 ασθενων με μικροκυτταρικο καρκινωμα που συμμετειχαν στη μελετη, οι δυο εμφανισαν θετικη κυτταρολογικη ουρων. το φαινομενο δεν παρατηρηθηκε σε κανεναν απο τους ασθενεις της ομαδας ελεγχου.τα κυτταρα που ανευρεθηκαν στα ουρα ηταν πανομοιοτυπα μορφολογικα με εκεινα του πρωτοπαθους ογκου. η χρωση για ck7, ck20, ttf-1 ηταν θετικες επιβεβαιωνοντας την ιστογενετικη προελευση των κυτταρων. η ανοσοϊστοχημεια για cxcr4 ηταν θετικη και για τους εξι ασθενεις που εξεταστηκαν και ειχαν θετικη κυτταρολογικη ουρων ενω ηταν αρνητικη για τους ασθενεις της ομαδας ελεγχου (χ2 p=0.0068). η ανοσοϊστοχημεια του πρωτοπαθους ογκου για ccl21 κατεδειξε επισης θετικοτητα για το συνολο των ασθενων που ειχαν θετικη κυτταρολογικη ουρων ενω ηταν αρνητικη για την ομαδα ελεγχου (χ2 p=0.33). στους ασθενεις με μη-μικροκυτταρικο καρκινο πνευμονα, η στατιστικη αναλυση των δεδομενων κατεδειξε την συσχετιση του φαινομενου με το σταδιο της νοσου ενω στους ασθενεις με μικροκυτταρικο μονο με το φορτιο της νοσου. δε βρεθηκε συσχετιση με την ηλικια, το φυλο, την κατασταση ικανοτητας, τον ιστολογικο τυπο, την παρουσια η οχι επινεφριδικων και νεφρικων μεταστασεων, τη νεφρικη λειτουργια, το ειδος ΄η τη γραμμη της θεραπειας. η μελετη της κυτταρολογικης εξετασης ουρων στην ομαδα των πειραματοζωων στα οποια εγινε ενοφθαλμισμος των καρκινικων κυτταρων του πνευμονα ηταν θετικη ενω ηταν αρνητικη στην ομαδα με τα καρκινικα κυτταρα μαστου. μεταστασεις δεν ανιχνευθηκαν σε κανενα πειραματοζωο.συμπερασματα: περιγραψαμε, για πρωτη φορα στη διεθνη βιβλιογραφια και σε μια μεγαλη προοπτικη μελετη, το φαινομενο της θετικης κυτταρολογικης ουρων σε ασθενεις με καρκινο του πνευμονα χωρις εμφανεις μεταστασεις στο ουροποιητικο. μελετησαμε τη συσχετιση του φαινομενου με διαφορες κλινικες και παθολογοανατομικες παραμετρους. το φαινομενο δε φαινεται να εχει προγνωστικη αξια για την επιβιωση, ουτε προβλεπτικη αξια για ανταποκριση στη θεραπεια. καταφεραμε επισης να αναπαραγουμε το φαινομενο στο εργαστηριο και να μελετησουμε την παθοφυσιολογια του σε μικρο αριθμο πειραματοζωων. το φαινομενο φαινεται να σχετιζεται: 1) με την χημειοταξια μεσω του αξονα ccr7/ccl21 η του υποδοχεα cxcr4, 2) με το συνδυασμο χημειοταξιας και διηθησης του σπειραματος, των σωληναριων η του διαμεσου ιστου απο τα καρκινικα κυτταρα, 3) με την αιματογενη μικρομεταστατικη νοσο ‘η και 4) με το συνδυασμο των παραπανω