Molekularpathologische Analyse des KRAS

Mitteilungen onkologischer Gesellschaften ·
Reports of Oncological Societies
Onkologie 2008;31:138–140
Molekularpathologische Analyse des
KRAS-Mutationsstatus beim
metastasierten kolorektalen Karzinom –
ein Beispiel prädiktiver Pathologie
Die Prognose von Patienten mit metastasierten kolorektalen
Karzinomen ist weiterhin schlecht und liegt trotz Einsatz neuerer Substanzen im Median bei 20–24 Monaten. Die aktuell
wirkungsvollsten Chemotherapien bestehen aus Kombinationsschemata von 5-Fluorouracil (5-FU) mit Irinotecan oder
Oxaliplatin. Neben diesen Chemotherapeutika ist eine neue
Klasse zielgerichteter molekularer Substanzen entwickelt
worden, die z.B. die Angiogenese hemmen oder bestimmte
Wachstumsfaktoren bzw. deren Rezeptoren blockieren und so
eine antineoplastische Wirkung entfalten sollen. Die Vorstellung ist, dass z.B. mit spezifischen Antikörpern nur solche
Tumorzellen gezielt angegriffen und in ihrem Wachstum gehindert werden, die die entsprechenden Rezeptoren besitzen.
Die wichtigsten bislang zugelassenen biologischen Substanzen
sind Bevacizumab, ein monoklonaler Antikörper gegen den
Vascular Endothelial Growth Factor, oder Cetuximab, ein
Antikörper gegen den Epidermal Growth Factor Receptor
(EGFR oder ErbB1) [De Roock, et al. 2007]. In Kombination
mit konventionellen Chemotherapeutika können Ansprechraten bis 60% erreicht und dadurch das progressionsfreie
Überleben und zum Teil das Gesamtüberleben verlängert
werden.
Die Suche nach neuen zielgerichteten Therapien hat dazu geführt, dass derzeit eine ganze Reihe neuer Substanzen in klinischen Therapiestudien geprüft werden, mit zum Teil viel versprechenden Ansätzen. Allen ist gemeinsam, dass selektiv
Tumorzellen (oder beispielsweise das zum Tumor gehörige
Gefäßsystem) angesteuert und zielgenau behandelt werden
sollen, die Rezeptoren aufweisen, gegen die der Antikörper
gerichtet ist. Ein neuer, voll humanisierter Antikörper, der
ebenfalls für den EGF-Rezeptor spezifisch ist [Berlin et al.
2006], Panitumumab, wurde vor kurzem ebenfalls zugelassen.
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Deutsche Gesellschaft für Pathologie
Arbeitsgruppe «Onkologische Pathologie»
der Deutschen Krebsgesellschaft
Berufsverband Deutscher Pathologen e.V.
für die Autoren: Prof. Dr. M. Dietel
Institut für Pathologie, Charité-Campus Mitte
Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany
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Für diesen Antikörper liegen derzeit nur Phase III-Daten bei
463 mehrfach vorbehandelten Patienten vor, die gegenüber
einer konventionellen Chemotherapie refraktär waren. In der
Zulassungsstudie wurde der Einsatz von Panitumumab gegenüber «best supportive care» getestet (mit einem cross-over
Design bei Progress im BSC Arm). Das PFS (progression free
survival) konnte durch Panitumumab signifikant verlängert
(HR 0,54, p<0,0001) und das objektive Ansprechen von 0%
auf 10% [van Cutsem et al. 2007] verbessert werden. In einer
begleitenden Biomarkerstudie wurde der Mutationsstatus des
Onkogens Kirsten-ras (KRAS) als möglicher prädiktiver
Marker für ein Ansprechen auf die Panitumumab-Monotherapie identifiziert [Amado et al. 2007].
Das Ras-Protein spielt in der Signalkaskade des EGF-Rezeptors eine entscheidende Rolle. Durch eine Mutation im Codon
12 und 13 des KRAS-Onkogens kann es zur «Daueraktivierung» des sich normalerweise selbst inaktivierenden Ras-Proteins kommen (Abb. 1). Diese Mutation kommt bei etwa 40%
der kolorektalen Karzinome vor und tritt im Verlauf der Karzinogenese früh auf. Es gibt präklinische Hinweise, dass bei
einer Gen-Mutation und «Daueraktivierung» des Ras-Proteins der antiproliferative Effekt der Anti-EGFR-Antikörper
verloren gehen kann. Diese Daten wurden erstmalig an einem
größeren Kollektiv untermauert [Amado et al. 2007]: Von der
Monotherapie mit Panitumumab profitierten lediglich die
Patienten aus der Phase III-Studie, deren Tumoren «WildTyp-Tumoren» waren [Freeman et al. 2007, Siena et al., 2007,
Benvenuti et al. 2007], also keine KRAS-Mutationen aufwiesen. In dieser Studie waren 243 getestete Patienten (57%)
ohne KRAS-Mutation, 43% wiesen Mutationen im Codon 12
oder 13 auf.
Patienten mit «Wild-Typ» KRAS zeigten eine Ansprechrate
von 17% (vs. 0% bei Patienten mit KRAS-Mutationen) und
ein längeres medianes PFS von 12,3 im Vergleich zu 7,3
Wochen (mutiertes KRAS). Ähnliche retrospektive Analysen
mit deutlich kleineren Fallzahlen und unterschiedlichen
Patientenkollektiven liegen bereits für Cetuximab vor [z.B.
De Roock, Ann Oncol 2007]. Die Europäische ZulassungsDownloaded by:
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Chirurgische Arbeitsgemeinschaft Onkologie (CAO-V)
der Deutschen Gesellschaft für Viszeralchirurgie
Prof. Dr. P.M. Schlag
Charite, Campus Buch, Robert Rössle Klinik
Klinik für Chirurgie und Chirurgische Onkologie
Lindenberger Weg 80, 13125 Berlin, Germany
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behörde (EMEA) hat auf Basis dieser Daten den Einsatz des
Antikörpers Panitumumab ausschließlich für Patienten mit
Wild-Typ-Tumoren genehmigt. Da die Mutationsanalyse an
pathohistologisch charakterisiertem Tumorgewebe durchgeführt werden muss, kommt der Pathologie eine entscheidende
Rolle in der Prädiktion des Therapie-Ansprechens zu.
EGFR-Rezeptorblockade als neues Therapieprinzip
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Abb. 1. Das Proto-Onkogen KRAS ist ein im EGFR-Signalweg nachgeschaltetes intrazelluläres Protein. Im Falle einer Mutation, die in zirka
40% kolorektaler Karzinome vorliegt, wird eine konstitutive Aktivierung
des Ras-Proteins induziert. Dies bedeutet, das eine Aktivierung des entsprechenden Signalweges vorliegt, die unabhängig vom Liganden, d.h. z.B.
dem Wachstumsfaktor EGF, wirkt und somit durch eine medikamentöse
Blockierung des membranständigen Rezeptors nicht gehemmt werden
kann.
Januar 2008 in den Markt eingeführt wurde, müssen die Tumoren derjenigen Patienten, die für die Therapie in Frage
kommen, molekularpathologisch auf das Vorhandensein von
KRAS-Mutationen bzw. hinsichtlich ihrer EGFR-Expression
analysiert werden. Obwohl der EGFR-Status wahrscheinlich
das Therapieansprechen nicht beeinflusst, muss er der Zulassung zufolge ebenfalls analysiert werden.
Cetuximab, für das ebenfalls eine Reihe retrospektiver Untersuchungen vorliegt, die auf eine ähnliche prädiktive Wertigkeit von KRAS hinweisen, ist in seiner Zulassung diesbezüglich nicht eingeschränkt.
Um die Testmöglichkeiten und ihre Anwendung zu diskutieren, haben sich Vertreter der
– Deutschen Gesellschaft für Pathologie (Profs. Dietel,
Berlin, Kichner, München, Kreipe, Hannover),
– der Arbeitsgruppe «Onkologische Pathologie» der
Deutschen Krebsgesellschaft (Prof. Gabbert, Düsseldorf),
– der Arbeitsgruppe «Gastroenteropathologie»
(Prof. Baretton, Dresden),
– des Berufsverband Deutscher Pathologen e.V.
(Prof. Schlake, Gelsenkirchen) sowie
– der Darmzentren (Prof. Tannapfel, Bochum)
getroffen. Zusammen mit medizinischen Onkologen der
Firma AMGEN und Molekularpathologen der Institute
wurde eine gemeinsame Strategie zur breiten Implementierung des Analyseverfahrens, das von den Zulassungsbehörden
für den Einsatz des Antikörpers gefordert wird, und dessen
Qualitätssicherung entwickelt.
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Neben dem seit 2004 zugelassenen Cetuximab befindet sich
also mit Panitumumab ein zweiter EGFR-Antikörper für die
Therapie von Patienten mit metastasiertem kolorektalen Karzinom als sog. Drittlinien-Medikament auf dem Markt. Erste
Daten deuten darauf hin, dass Panitumumab in dieser Therapielinie nur dann wirksam ist, wenn der zu behandelnde
Tumor immunhistologisch EGFR-positiv ist und das KRASOnkogen im Tumor nicht mutiert ist, also in der Wild-TypForm vorliegt, und damit das RAS-Protein konstitutiv aktiviert ist [Amado et al., 2007; Freeman et al., 2007]. Die Autoren dieser Arbeiten beschreiben, dass bei Tumoren, die diese
beiden molekularbiologischen Kriterien erfüllen, eine signifikante Verlängerung des Überlebens erreicht werden kann.
Die Bedeutung der EGFR-Expression ist allerdings noch unklar, zeigen doch aktuelle Arbeiten, dass das Ansprechen auf
die Therapie möglicherweise unabhängig vom EGFR Status
ist [Tabernero et al., 2007].
Die Daten von Amado et al. [2007] stellten die erste Überprüfung eines möglichen prädiktiven molekularen Biomarkers
im Rahmen einer randomisierten Untersuchung dar. Mögliche Interaktionen wurden statistisch weitgehend ausgeschlossen. Eine prospektive Validierung des Biomarkers, z.B. als
Stratifizierungsmerkmal ist jedoch noch nicht erfolgt. Dennoch wird diese wissenschaftliche Begleitstudie als Proof-ofPrinciple im Bereich der auf den Patienten maßgeschneiderten Therapie (customized or tailored therapy) angesehen. Lassen sich diese Daten prospektiv bestätigen, haben wir mit der
Mutationsanalyse des Onkogens KRAS möglicherweise erstmals eine Methode in der Hand, zirka 40% der Patienten, die
von einer selektiven Therapie nicht profitieren würden (nämlich diejenigen mit mutiertem KRAS-Status), die Therapie zu
ersparen. Dies ist vor allem unter dem Aspekt der nicht unerheblichen Nebenwirkungen für den Patienten von zentraler
Bedeutung. Auch ließen sich auf diese Weise unnötige Behandlungskosten vermeiden.
Zum jetzigen Zeitpunkt ist die Frage, inwieweit man allen
mCRC-Patienten mit mutiertem KRAS eine Anti-EGFRTherapie tatsächlich «vorenthalten» kann, nicht abschließend
beantwortet. Dennoch hat die EMEA – basierend auf den
Daten von Amado et al. [2007] – Panitumumab lediglich für
Patienten mit Wildtyp-KRAS-Status in der Drittlinientherapie als Monotherapie zugelassen. Daher muss vor Therapie
der KRAS-Status bekannt sein. Nachdem das Medikament im
KRAS-Mutationsanalyse: Welches Material – was sind
die Fallstricke?
Die aktuell auf dem ECCO vorgestellte Studie von Amado et
al. [2007] hat zur Analyse des KRAS-Mutationsstatus archiviertes Paraffinmaterial der Patienten, vor allem vom Primärtumor, weniger von den Metastasen, herangezogen. Somit
wird die von der EMEA geforderte Analyse des KRAS-Mutationsstatus bei Patienten, die für eine Panitumumab-Therapie
in Frage kämen, ebenfalls an Paraffinmaterial erfolgen. Die
nunmehr notwendige Mutationsanalyse von KRAS erfordert
molekularpathologische Erfahrung. Neben konventioneller
Sequenzierung stehen Kit-basierte Testmethoden zur Verfügung, die auf quantitativer PCR-Technik beruhen. Allen Methoden gemein ist Gefahr von Fehlerquellen, die durch interne und vor allem externe Qualitätssicherungsmaßnahmen
kontrolliert werden müssen. In einem ersten, von München
(Prof. Kirchner) koordinierten Ringversuch, an dem sich die
Institute in Berlin, Bochum, Dresden, Düsseldorf, Hannover
und Heidelberg beteiligt haben, sind beide Methoden (Sequenzierung und PCR-Kit) als gleichwertig erkannt und validiert worden, wobei die Wahl der Analytik dem untersuchenden Institut überlassen wurde. Der Ringversuch ergab eine
sehr gute Sensitivität und Spezifität beider Methoden. Die ersten Erfahrungen zeigen allerdings auch, dass beide Methoden kontinuierlich in Ringversuchen kontrolliert werden müssen, da molekularpathologische Analysen weitaus komplexer
und mit mehr Fehlern behaftet sind als die Immunhistochemie
oder in-situ Hybrdisierung. Die qualitätssichernden Maßnahmen, die auch weiterhin von München koordiniert werden,
sind für alle interessierten Pathologien offen und sollten genutzt werden, um sich mit den Methoden vertraut zu machen
und sie weiterzuentwickeln. Erste Daten aus Bochum zeigen,
dass auch Biopsien und Stanzen aus Metastasen analysiert
werden können, allerdings erst nach Anreicherung durch
Mikrodissektion. Auch dieses Verfahren wird in den folgenden Ringversuchen kontrolliert werden müssen.
Das Verfahren der Testabrechnung wurde mit dem Berufsverband Deutscher Pathologen abgestimmt. Die Testkosten sollen mit den üblichen Gebührenordnungsziffern abgerechnet
und von den Kostenträgern erstattet werden. Abgesehen
davon sollen die Teilnahme an einem zweiten und weiteren
Ringversuch und die so erfolgende «interne Zertifizierung»
eine in der Fläche breit verfügbare Analyse sicherstellen und
eine möglichst hohe Qualität in ganz Deutschland erreichen.
Die deutsche Pathologie hält somit ein flächendeckendes und
in seiner Qualität mit den notwendigen Kontrollen gesichertes
molekulares Analyseverfahren vor, das von den Zulassungsbehörden für den Einsatz des monoklonalen Antikörpers
Panitumumab gefordert wird. Sicherlich stellt diese Analyse
im Gegensatz zur Untersuchung der Her2/Neu-Expression
vor Trastuzumab-Einsatz bzw. der CD20-Expression vor
Rituximab-Einsatz mittels Immunhistochemie eine technisch
weitaus aufwendigere Untersuchung eines möglichen prädiktiven Markers dar. Dennoch geht man derzeit davon aus, dass
ähnliche Analysen zur Entwicklung von maßgeschneiderten
Therapien in Zukunft mehr und mehr die internistische und
somit auch die gastroenterologische Onkologie mitbestimmen
und prägen werden.
Bisher stehen die folgenden Zentren für die Analytik zur Verfügung (in alphabetischer Folge):
– Berlin – Institut für Pathologie der Charité –
Prof. Dr. Dietel,
– Bochum – Institut für Pathologie der Ruhr Universität –
Prof. Dr. Tannapfel,
– Dresden – Institut für Pathologie der TU Dresden –
Prof. Dr. Baretton,
– Düsseldorf – Institut für Pathologie des Univ.-Klinikums –
Prof. Dr. Gabbert,
– Hannover – Institut für Pathologie MH Hannover –
Prof. Dr. Kreipe,
– Heidelberg – Institut für Pathologie, Abt. Angewandte
Tumorbiologie der Univ. Heidelberg – Dr. Kloor,
– München – Pathologisches Institut der LMU München –
Prof. Dr. Kichner.
Prof. Dr. Manfred Dietel, Berlin
Literatur
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Reports of Oncological Societies
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