Molecular profiling beim Mammakarzinom
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Molecular profiling beim Mammakarzinom Angelika Reiner-Concin Pathologisch-Bakteriologisches Institut Donauspital Wien Welche Mammakarzinompatientin benötigt welche Therapie? Szenario heute y Abschätzen der Prognose / Risiko für Rezidiv y Tumordurchmesser, Typing, Grading, Lymph- und Blutgefäßinvasion, y y y y y Lymphknotenstatus Östrogen- und Progesteronrezeptor HER-2/neu Ki 67 Entscheidung für Therapie basiert auf Patientinnengruppen - Prozentangaben Wissen basiert auf Kohorten von KrebspatientInnen Adjuvant!Online y Risikoanalyse als Basis für therapeutische Entscheidung optimieren y Ziel: Verzicht auf adjuvante Chemotherapie y ohne Risiko für ungünstigen Krankheitsverlauf y Nebenwirkungen vermindern y Optimiertes Szenario y y y y y y y y Ziel: Individualisierte, maßgeschneiderte Therapie Molekulare Signatur gibt Information für Individuum Therapieauswahl mit tatsächlichem Vorteil Vermeidung von Untertherapie Vermeidung von Übertherapie Reduktion von unnötigen Nebenwirkungen Erhöhung der Lebensqualität Reduktion von Kosten für Gesundheitssystem y y y Von der mikroskopischen auf die submikroskopische Ebene! FISH Gene / molecular profiling Gene y Abschnitte auf der DNA mit definierter Aminosäuresequenz y Genetische Alterationen y DNA-Sequenzvariationen y Strukturelle Variationen y Epigenetische Variationen y Aktivität von Genen y Nicht alle Gene sind aktiv y Anschalten und Abschalten Gene Expression Profiling - Technik Identifikation aktivierter Gene High through put Methode Gleichzeitige Untersuchung von tausenden Genen Profile von aktivierten Genen erlaubt molekulare Klassifikation von Karzinome Gene Expression Profiling - Technik Synthetische DNASequenzen auf Micoarrays mit tausenden Genen Datenbank mit 40.000 Gensequenzen als Basis Tumorgewebe von Patienten: Isolation von mRNA Transkription in cDNA Markierung Fluoreszenzfarbstoff Gene Expression Profiling - Technik Auswertung Scannen der Intensität der gebundenen Fluoereszenz für jeden Spot yHochgradig aktiviertes Gen produziert mehr Moleküle von RNA ydaher mehr cDNA ydaher starke Fluoreszenz yKeine Fluoreszenz Gen inaktiviert Gene Profiling - Technik Co-Hybridisierung von Tumor- und Normalgewebe y Tumor rot y Normalgewebe grün Kompetitive Bindung von Tumor und Normalgewebe an synthetische DNA y Roter Spot – Gen mehr im Tumor – Upregulation im Tumor y Grüner Spot – Gen mehr im Normalgewebe – Downregulation im Tumor y Gelber Spot – Gen gleich exprimiert Einsatzmöglichkeiten y Molekulare Tumorklassifikation y Prognostische Gensignatur y Prädiktive Gensignatur Molekulare Tumorklassifikation Molekulare Signatur von Mammakarzinomen 38 Invasive Mammaca 1 DCIS 1 Fibroadenom 3 normale Mamma Luminal Normal-breast like HER-2 Basal like 496 von 8000 Genen = intrinsische Gene Hierarchische Clusterananlyse Proliferation – größter Gencluster ERα Erb-B2 Interferonpathway c-Fos, JunB Perou CM; Nature 2000 Molekulare Signatur von Mammakarzinomen ER PR Proliferation Histologischer Tumortyp HER-2 related genes Luminal A + +/ - niedrig Low grade Duktal NOS, lobulär, tubulär, muzinös, mikropapillär, cribriform - Luminal B + +/ - hoch Meist high grade Duktal NOS, selten lobulär, selten apokrin +++ HER-2 - - hoch Duktal NOS, apokrin +++ Basal-like - - hoch Medullär, metaplastisch, adenoid-zystisch, duktal NOS G3 Basal CK CK 5/6 oder CK 14 + Cut Off ? auch EGFR + Molekulare Signatur von Mammakarzinomen Klinik Luminal A Hohe Expression von ER, hohes Ansprechen auf endokrine Therapie, sehr gute Prognose, Tendenz zu Knochenmetastasen Luminal B Intermediär in Abhängigkeit von Markerexpression, inkomplette Sensitivität auf endokrineTherapie, Tendenz zu Knochenmetastasen, aber auch ZNS-Metastasen HER-2 Prognose vergleichbar mit duktal NOS mit gleichem Tumorgrad, sehr gutes Ansprechen auf biologische Therapie, Tendenz zu ZNSMetastasen Basal-like Häufig triple-negativ, limitierte Therapieoptionen, manche sehr sensitiv für Chemotherapie, häufig BRCA 1-Mutationsträgerinnen, sehr schlechte Prognose Molekulare Tumorklassifikation y Gibt es immunhistochemische Algorithmen, die eine molekulare Typisierung verläßlich erlauben? y NEIN y Überlappungen der molekularen Typen mit immunhistochemischen Befunden y Kann die molekulare Typisierung die Histologie ersetzen? y NEIN! Aber y Molekulare Typisierung im Vergleich zur Histologie im Vorteil hinsichtlich Standardisierung y Limitierung der molekularen Tumorklassifikation y Abhängigkeit von Programm der Datenanalyse y Unterscheidung von Luminal A und B dichotom y proliferations-assoziierte Gene stellen Kontinuum dar y daher Grenze zwischen Luminal A und B arbiträr y nicht alle nach ACSO/CAP Guidelines HER-2 positiven Ca identifizierbar y keine zusätzliche klinische Aussagekraft zu ER, PR, HER-2 und histologischem Tumorgrad Prognostische Gensignaturen Tumorgrad Proliferation Rezidivneigung MammaPrint y 70-Gensignatur y FDA approbiert y Unfixiertes, tiefgefrorenes • • • Tumorgewebe RNA Gene für Zellzyklus, Invasion, Metastasierung, Angiogenese, Signaltransduktion signifikant upreguliert bei Metastasierung innerhalb von 5a Schlechte Prognose Gute Prognose y Prognostic Score – gut ≠ schlecht vant´Veer LJ Nature 2002; 415: 530-536 Gene expression grade index - 97 Gene - assoziiert mit Funktion in Progression des Zellzyklus und Zellproliferation - meist in G3 überexprimiert Oncotype DXTM Recurrence Score y 16 Karzinomgene y 5 Referenzgene y Recurrence-Score 1 - 100 y low, intermediate, high Proliferation Ki-67 STK15 Survivin Cyclin B1 MYBL2 HER-2 GRB7 HER-2 ER ER PR Bcl2 SCUBE2 Andere GSTM1 CD68 BAG1 y FFPE y RNA y RT-PCR y Von ASCO empfohlen Invasion Stromolysin Cathepsin L2 NEJM 2004; 351:2817-2826 Mammakarzinome ER+ .N0 adjuvant Tamoxifen +/- adjuvanter Chemotherapie stratifiziert mittels Oncotype DX Recurrence Score A alle Patientinnen, B low risk, C intermediate risk, D high risk ©2006 by American Society of Clinical Oncology Paik S et al. JCO 2006;24:3726-3734 Histopathologic variables predict Oncotype DXTM Recurrence Score Flanagan MB Modern Pathol 2008; 21:1255-1261 Prognostische Aussagekraft von proliferationsassoziierten Gensignatur besser als von nichtproliferationsassoziierten Prognostische Bedeutung von Lymphknotenstatus und Tumorgröße bleibt bestehen! Metaanalyse von prognostischen Gensignaturen y Schlechte Prognose vorwiegend charakterisiert durch y y y y proliferationsassoziierte Gene First generation Gensignaturen nur für ER-positive Ca valide, nicht für ER-negative Ca Proliferationsassoziierte Gene haben höchste prognostische Bedeutung für ER-positive Ca Änderungen der Wahl der Therapie in 18 – 44% Unterlassung der Chemotherapie Verschiedene Signaturen identifizieren ähnliche Patientinnengruppen trotz geringem Overlap von Genen Prädiktive Gensignatur Prädiktive Gensignaturen y Chemotherapie zusätzlich zu endokriner Therapie First generation Signaturen geeignet für Prädiktion von additiver Chemotherapie für ER-positiven Ca y MammaPrint, OncotypeDX RS, Genomic Grade Index y y Endokrine Therapie SET-Index (sensitivity to endocrine therapy) bei ER-positiven Ca prädiktiv für jede Art von endokriner Therapie y Molekulares Subtypisierung von ER-positiven Ca? y Symmans WF JCO 2010; 28: 4111-4119 Prädiktive Gensignaturen y Chemotherapie alleine y Studien über Einsatz bei neoadjuvanter Chemotherapie y Ziel Prädiktion von pathologisch kompletten Remissionen y Gensignaturen nicht kommerziell erhältlich Methodische Vorbehalte für Molecular Profiling y Variabilität durch Methode der RNA-Extraktion y Art der Probenpräparation y Labeling der Probes und Hybridisierung y Unterschiedliche Microarray-Plattformen y Referenzproben y Zusammenfassung y Euphorie der Anfänge der Gensignaturen auf eine realistische y y y y y Basis reduziert Mammaca auch auf molekularem Level heterogen Gensignaturen sind für ER-positive Ca in Studien valide gestestet Prädiktion ist IHC für ER, PR, HER-2 und Ki 67 vergleichbar Proliferation ist höchst aktuell Arbeit an Qualitätssicherung und Standardisierung der konventionellen histologischen und immunhistochemischen Parameter dringend erforderlich Aspekte für die Zukunft Individualisierung der Therapie y aber Entindividualisierung der Diagnostik y Klinische Studien y MINDACT – Microarray in Node Negative Disease May Avoid Chemotherapy Trial y TAILORx – Trial Assigning Individualized Options for Treatment y y„The great danger of using new technology with newer problems is that these older lessons are quickly forgotten.“ Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
