Viele Wege, ein Ziel? - Nachsorge bei Brustkrebs

Viele Wege, ein Ziel?
Molekulare Diagnostik für eine
individualisierte Therapie des
Mammakarzinoms
Mammaplus®:
Die praktische Umsetzung einer
14-Gen-Signatur für die Prädiktion der
Therapie bei nodal-negativen
Östrogenrezeptor-positiven
Mammakarzinomen
Oktober 2010
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Viele Wege, ein Ziel? –
Molekulare Diagnostik für eine individualisierte Therapie des
Mammakarzinoms
Das Mammakarzinom ist eine Tumorerkrankung von sehr unterschiedlichem
klinischen Ausgang und Ansprechen auf die Chemotherapie. Die Therapieentscheidung ist deshalb oft schwierig und findet im Spannungsfeld zwischen
den existierenden Leitlinien einerseits, den aktuellen wissenschaftlichen
Ergebnissen und der ärztlichen Entscheidungsfreiheit andererseits statt.
Konsens ist jedoch, dass für jede Frau mit einem invasiven Mammakarzinom eine
an ihre individuelle Tumorbiologie angepasste adjuvante systemische Therapie
in Betracht gezogen und mit ihr diskutiert werden soll (Interdisziplinäre S3-Leitlinie für die Diagnostik, Therapie und Nachsorge des Mammakarzinoms,
Deutsche Krebsgesellschaft 2008).
Einen wichtigen Beitrag diesen Grundsatz zu verfolgen und zu objektivieren
liefert die molekulare Diagnostik. Die Bestimmung des Östrogenrezeptors wurde
schon vor Jahrzehnten in die klinische Praxis eingeführt. Obwohl er das höchste
Niveau der klinischen Evidenz aufgrund von Daten aus Langzeitstudien erreicht
hat, stellt er jedoch nur einen Parameter in dem komplexen System „Tumor“ dar.
Er ist deshalb in seinem prädiktiven Wert begrenzt. Es sprechen ca. 25-30% der
ER+ Tumoren nicht auf die allgemein akzeptierte Anti-Hormon-Therapie an, auch
wenn zusätzlich der Progesteronrezeptor als Funktionsparameter bestimmt wird.
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In den letzten Jahren haben einige Studien gezeigt, dass über die Quantifizierung
der mRNA der Gene eines Tumors mithilfe von Microarrays sogenannte GenSignaturen ermittelt werden konnten, die aus 80 und mehr Parametern
bestehen, sodass die Biologie eines individuellen Tumors besser beschrieben und
damit die prognostische Einschätzung sowie die Therapieprädiktion verbessert
werden könnten.
Die Umsetzung in den Kliniken blieb bislang jedoch weitestgehend aus, da es
nicht möglich war, eine Gen-Signatur zu bestimmen, die den klinischen Anforderungen an den prädiktiven Wert, die Durchführbarkeit im Routinebetrieb und
den finanziellen Aufwand genügt hätte. Dazu kommen methodische Vorbehalte,
die sich daraus ergeben, dass die Array-gestützten Tests schwer standardisierbar
und die Genexpression nicht absolut quantifizierbar sind. Darüber hinaus stellt
die Gewinnung des Untersuchungs-Materials hohe Anforderungen an technische
Einrichtungen (Kühlkapazität bei < -70°C), die in vielen Kliniken nicht verfügbar
sind.
Es wurden deshalb 225 Gene der publizierten Signaturen in einem real-time RTPCR Testformat an Paraffin-eingebettetem Formalin-fixierten Gewebe quantitativ bestimmbar gemacht. Die Kalibrierung für eine absolute Quantifizierung
findet mithilfe der UHR RNA statt. Ein umfangreiches Screening für
Housekeeping-Gene führte zu einer Standardisierung über den Expressionsmittelwert von 3 Genen.
In Kooperation mit Kliniken in USA, Großbritannien und Deutschland wurden
Tumoren
mit
positivem
Östrogenrezeptor-Status
von
nodal-negativen
Mammakarzinomen der Stadien I und II (Tumorgröße < 2 cm) untersucht. Es
wurde dabei eine Gen-Signatur von lediglich 14 Genen (Mammaplus ) ermittelt,
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die im statistischen Vergleich mit den etablierten Prognosefaktoren signifikant
mit dem metastasenfreien Intervall der Patientinnen korreliert war. Grundlage
für die Klassifizierung der Patienten ist dabei ein Metastasierungsscore (MS), der
sich aus der Summe der delta-delta Ct-Werte (
Gene ergibt (MS =
14
Gi) der quantitativen PCR der 14
Gi ).
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Der MS stellt eine kontinuierliche Größe dar, mit der das Metastasierungsrisiko
eines individuellen Patienten abschätzbar wird (siehe Abbildung 1). Zehn der 14
Gene sind in Pathways zu finden, die mit dem für die Zellzykluskontrolle
wichtigen p53 assoziiert sind. Ein Vergleich mit dem Ki67-Labeling Index (Ki67-LI)
ergab, dass die Mammaplus -Signatur, das Ansprechen auf die antiproliferative
Therapie mit dem klinisch-etablierten Östrogenantagonisten Tamoxifen einzig
signifikant beschreibt und die Treffsicherheit der Therapieentscheidung
verbessern kann (Tutt et al. 2008).
Da die empfohlene Dauer der Tamoxifen-Therapie 5 Jahre beträgt, ist es darüber
hinaus sinnvoll aus archiviertem Material auch Jahre nach der Operation eine
Bestimmung durchzuführen, um eine Therapieänderung durchzuführen oder
vorzeitig die Therapie abzubrechen.
Bei den Studien wurde eine immer wichtiger werdende
Besonderheit des
Mammaplus herausgearbeitet. Mammaplus erlaubt eine bessere prognostische Klassifizierung von Tumoren in frühen Stadien mit einem pathologisch guten
Differenzierungsgrad (G1 und G2). Mammaplus ermöglicht, unter ihnen eine
Subgruppe zu finden, die trotz dieser Eigenschaften eine äußerst schlechte
Prognose hat. G1/G2-Tumoren mit einem MS > -12 haben ein um über 600%
gesteigertes Risiko eine Metastase in den ersten 5-Jahren nach Operation zu
bekommen als der Durchschnitt aller Patientinnen mit G1/G2-Tumoren ohne
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Lymphknotenbefall. Ein MS von < -45 stellt dagegen nahezu das Risiko Null dar
(Abbildung 1).
Abbildung 1: Wahrscheinlichkeit des 5- (blau) und 10-Jahres-Metastasen-freien
Überlebens (distant metastasis-free survival, DMFS) nach Mammakarzinom im
Verhältnis zum MS (Metastasis Score) (nach Tutt et al. 2008)
Die Erfassung der Funktion von p53 und der Proliferation des Tumors ermöglicht
aber auch eine Therapie-Prädiktion bei hochproliferativen Mammakarzinomen,
wie dem sogenannten Basalzell-Phänotyp, auch als „triple-negatives“ Mammakarzinom (ER-, PgR-, HER2-) bezeichnet, der aggressiv behandelt werden muss.
Um eine klinische Anwendung zu erleichtern, wurden Grenzwerte für den MS
ermittelt und letzterer wird ohne negatives Vorzeichen ausgegeben. Bei einem
(-)MS > 20,6 spricht man von einem niedrigen Risiko (grün), zwischen 20,6 und
11,8 von einem intermediären (gelb) und ab < 11,8 (rot) von einen hohen Risiko
(Abbildung 2).
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Abbildung 2: Beispiel für eine individuelle Risikoabschätzung mit dem (-)MS
Die Umsetzung im Labor wird durch den Qualitäts- und arbeitstechnischen
Vorteil erleichtert (OneTube-Reaction, Verwendung spezifischer Primer, kurze
PCR-Produkte, Verwendung eines Aptamers). Alle molekularen Parameter
werden nunmehr mit einem einzigen analytischen System (qPCR) aus einer
Tumorgewebeprobe bestimmt. Bestehende Kompatibilitätsprobleme, wie sie
zwischen verschiedenen Antikörpern in der Immunhistochemie oder durch
verschiedene DNA-Sonden auf den Arrays auftreten können, werden vermieden.
Dazu kommt, dass die Qualität der Bestimmungsmethode durch eine Vielzahl
von internen Kontrollen sehr gut und objektiv überwacht wird (Übereinstimmung
der Replikate, Maximum der Schmelzkurve, CT-Werte des Standards, Steigung
der Amplifikationskurven, Negativkontrollen, Housekeeping-Gene).
Die praktische Umsetzung der 14-Gensignatur für die Prädiktion der
Therapie des nodal-negativen Östrogenrezeptor-positiven
Mammakarzinoms
Obwohl die Studiendaten einen schon erheblichen Umfang erreicht haben und
die Reproduzierbarkeit der Methode als gesichert angesehen werden kann, ist
die Schwelle zur Einführung in die klinische Routine relativ hoch. Wir schlagen
deshalb vor, die Abschätzung der Prognose und Therapiewahl unter Einbe-
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ziehung der etablierten klinischen und histopathologischen Prognose-Parameter
zu machen. Diese werden ohnehin aufgrund von Leitlinienvorgaben bestimmt
(S3) und geben dem Kliniker Sicherheit in der Entscheidung, da er von bekannten
Parametern ausgehen kann. Die Mammaplus -Signatur erlaubt dann die Feinadjustierung in den 40 bis 60% der Fälle, in denen aufgrund von bekannten
Parametern keine eindeutige Zuordnung zu einer Therapiegruppe gemacht
werden kann. Bei einem Preis von ca. 500,- Euro lässt sich Mammaplus im Vergleich zu anderen kommerziell erhältlichen Gen-Signaturen (z.B. OncoType Dx™)
wesentlich ökonomischer einsetzen.
Literatur:
Deutsche Krebsgesellschaft, Informationszentrum für Standards in der
Onkologie Interdisziplinäre S3-Leitlinie für die Diagnostik, Therapie und Nachsorge des Mammakarzinoms 1. Aktualisierung. Zuckschwerdt 2008
Tutt A, Wang A, Rowland C, Gillett C, Lau K, Chew K, Dai H, Kwok S, Ryder K,
Shu H, Springall R, Cane P, McCallie B, Kam-Morgan L, Anderson S, Buerger H,
Gray J, Bennington J, Esserman L, Hastie T, Broder S, Sninsky J, Brandt B,
Waldman F. Risk estimation of distant metastasis in node-negative, estrogen
receptor-positive breast cancer patients using an RT-PCR based prognostic
expression signature. BMC Cancer. 2008 Nov 21;8(1):339.
Bertucci F, Birnbaum D. Distant metastasis: not out of reach any more.
Journal of Biology 2009, 8:28
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