Nachweis zirkulierender Tumorzellen im Blut und Möglichkeiten der Therapieoptimierung

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Karoline Schulz
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1 7. NZW Süd, Onkologisch-Pharmazeutischer Fachkongress Nachweis zirkulierender Tumorzellen im Blut und Möglichkeiten der Therapieoptimierung Ravensburg, September 2008 Dr. Eckart Schnakenberg

2 Konventionelle Tumordiagnostik Allgemeinzustand Laborparameter, biochemisch Bild gebende Verfahren histologische Diagnostik: Primärtumor, Lymphknoten Tumortherapie anhand biochemischer Tumormarker und Bild gebenden Verfahren

3 Monitoring Tumortherapie Bild gebende Verfahren Messung biochemischer Tumormarker Ausnahmen: zytogenetisches bzw. molekulargenetisches Monitoring bei Leukämien Nachweis disseminierter Zellen im Knochenmark

4 Verfahren zum Nachweis zirkulierender Tumorzellen im peripheren Blut Immunicon (FDA Zulassung): Kombination aus AK-basierter Tumorzellen Anreicherung und Nachweis von Zelloberflächenstrukturen AdnaGen (im FDA Zulassungsprozess): Kombination aus AK-basierter Tumorzellen Anreicherung und molekulargenetischer Nachweis spezifischer Tumorgene

5 Progression Zirkulierende Tumorzellen Progressionsfreies Intervall (%) Monate Monate Wochen Smerage JB, Hayes DF: The measurement and therapeutic implications of circulating tumour cells in breast cancer. Br J Cancer. 2006; 94 (1): 8-12.

6 Gesamtüberleben Zirkulierende Tumorzellen Gesamtüberlebensrate (%) Monate Monate Wochen Smerage JB, Hayes DF: The measurement and therapeutic implications of circulating tumour cells in breast cancer. Br J Cancer. 2006; 94 (1): 8-12.

7 Vor-Nach-Operation

8 Staging Zirkulierende Tumorzellen Anzahl der im Blut nachgewiesenen Marker AJCC Stadium Patienten (alle) I II III IV Total Taback B, Chan AD, Kuo CT, Bostick PJ, Wang HJ, Giuliano HJ, Hoon DS: Detection of occult metastatic breast cancer cells in blood by a multimolecular marker assay: correlation with clinical stage of disease. Cancer Res. 2001; 61 (24):

9 Zirkulierende Tumorzellen beim Mamma Karzinom Patienten: 100 Staging: I,II, IIIA Methode: RT-PCR Preselection: Ficoll Marker: CK-19 Giatromanolaki A et al. (2004) Int J Cancer 108,

10 Zirkulierende Tumorzellen bei Mamma Ca. - Erhöhtes Rezidivrisiko - Patienten: n=161, Staging: I-II, Preselection: Ficoll, Methode: RT-PCR, Marker: CK 19 CTC (+) <3 Lymphknoten CTC (-) Chemotherapie CMF: Ciclophosphamid, Methotrexat, 5-FU, FEC: 5-FU, Epirubicin, Ciclophosphamid, TAC: Docetaxel, Doxorubicin, Ciclophosphamid CTC (+) >3 Lymphknoten CTC (+) Chemotherapie Xenidis N. et al. (2003) Ann Oncol, 14,

11 Verfahren zum Nachweis zirkulierender Tumozellen

12 Prinzip der Analyse von Tumorzellen 1. Tumorzellenanreicherung

13 Prinzip der Analyse von Tumorzellen Ladder (-) RT control (-) PCR control Blood 10 cells Blood 10 cells 2. Nachweis der Expression tumorspezifischer Gene Without With Selection

14 Schematische Übersicht Breast Select Separation Cell lysis Incubation RNA BreastCancerSelect RNA RNA preparation with oligo-dt magnetic beads RNA RT / PCR DNA Blood cells Tumor cells Antibodycoated magnetic beads BreastCancerDetect

15 Optimiertes Antikörper-Gemisch

16 Analytische Sensitivität

17 Heterogenität der Tumormarker Zellkulturen Intra-Patient Variabilität

18 Inter-Patient Variabilität: Mamma Ca. Patienten

19 Zeitnahe Therapieeffekte pt1c, N2a, M0; ER (IRS)2, PR (IRS)2; T: Epirubicin, Cyclophosphamid, Radiatio, Herceptin Marker Pre-surg (02. 03) Post-surg (03. 03) Pre-E/C (03. 03) Post-E/C (06. 03) Pre-radio ( ) Post-radio (10. 03) Start Herceptin (10. 03) Stop Herceptin (11. 04) Follow up (05. 05) M1 (thor) (09.05) GA733-2 CA15-3 Her2

20 Positive control Ga733-2 MUC1 Her Therapieintervention Navelbine Taxotere

21 Verlauf unter endokriner Erstlinien-Therapie A1; (Vor Therapie) A2; ( 3. Therapiewoche ) A3; K- RT K- PCR K+ PCR } ET Standard Ga Muc1 Her2 Aktin

22 Verlauf unter endokriner Zweitlinien- Therapie Standard }B1; }B2; }B3; Negativkontrolle RT Negativkontrolle PCR Positivkontrolle PCR UK; }B4; GA733-2 Muc-1 Her-2 β-actin

23 Verlauf unter zytostatischer Therapie Standard }C1; }C2; C3; C4; }C5; Negativkontrolle RT Negativkontrolle PCR Positivkontrolle PCR IJ * } } GA733-2 Muc-1 Her-2 β-actin

24 Verlauf unter zytostatischertherapie SB; Standard C1; C2; C3; C4; C5; Negativkontrolle RT Negativkontrolle PCR Positivkontrolle PCR } } } } } GA733-2 Muc-1 Her-2 β-actin

Verlauf unter zytostatischer Therapie BK; 06.02.1935: M1(hep, pul, oss); ER+; PR+; Her2+: T:Anthracyclin } } C1; 14.02.05 C2; 21.02.05 Standard Negativkontrolle RT Negativkontrolle PCR Positivkontrolle PCR } } C3; 28.

25 Verlauf unter zytostatischer Therapie BK; : M1(hep, pul, oss); ER+; PR+; Her2+: T:Anthracyclin } } C1; C2; Standard Negativkontrolle RT Negativkontrolle PCR Positivkontrolle PCR } } C3; C4; } C5; } C6; } C7; } C8; } C9; } C10; GA733-2 Muc-1 Her-2 β-actin

26 Perspektiven der Therapieoptimierung: Einsatz von Tyrosinkinasen Änderung der Signaltransduktion

27 Therapieoptimierung mittels TK Inhibitoren Phosphorylierung (reversible Übertragung einer Phosphatgruppe auf eine Aminosäuresäure) führt zur Aktivierung bzw. Inaktivierung eines Proteins Veränderung der Signalübertragung mit dem Ziel der Apoptose

28 Philadelphia-Chromosom

29 Zytogenetik vs. Molekulare Zytogenetik 95% der CML Patienten 25% der ALL Patienten 5% der kindlichen ALL Patienten Quelle:

30 Variable bcr/abl Transkripte RT PCR

31 Therapiekontrolle mit bcr abl Therapiemonitoring mittels RT PCR Messung unterhalb der hämatologischen und zytogenetischen Vollremission möglich Gute Prognose bei Abnahme der Tumorlast innerhalb eines Jahres um Faktor 1000 (bei first line Glivec) Frühzeitige Erkennung eines Rezidivs Charakterisierung von bcr/abl Varianten möglich

Wirkstoffe bcr abl Imatinib (Metabolismus via CYP450: Substrat von CYP3A4, Inhibitor des CYP2D6, CYP2C9; CAVE bei gleichzeitiger Gabe von CYP3A4 Induktoren: Therapieversagen möglich!

32 Wirkstoffe bcr abl Imatinib (Metabolismus via CYP450: Substrat von CYP3A4, Inhibitor des CYP2D6, CYP2C9; CAVE bei gleichzeitiger Gabe von CYP3A4 Induktoren: Therapieversagen möglich!) Dasatinib: stärkere Hemmung der TK, erste Therapieerfolge bei Imatinib Resistenz (seit 06/2006) Nilotinib: erkennt 32/33 bcr/abl Mutationen bcr/abl T315I (Threonin/Isoleucin) Mutation nicht therapierbar

33 Nächste Generation in der Tumortherapie: Kombination Zirkulierender Tumorzellen mit Pharmakogenetik

34 Tamoxifentherapie und CYP2D6 Varianten CYP2D6 Genotyp (n=80) CYP2D6 Genotyp normal (n=24) N-desmethyltamoxifen 78,0 nm normal 43,1 nm intermediate 20,0 nm poor N-desmethyltamoxifen 91,0 nm ohne Paroxetin 38,6 nm mit Paroxetin 1. Monat 4. Monat Tamoxifen 1. Monat 4. Monat Tamoxifen + Paroxetin Ref.: Jin et al., J Natl Cancer Inst Jan 5;97(1):30-9

35 Therapeutischer Erfolg mit Tamoxifen in Abhängigkeit von CYP2D6

36 Bestimmung von EGFR Mutationen in zirkulierenden Tumorzellen der therapeutische Erfolg bei Therapie mit Gefitinib ist abhängig von somatischen Mutationen im Tumorgewebe, die mittels Sequenzierung nachweisbar sind Rezeptor- Lig.-domaine Furin-artige Domaine Rezeptor- Lig. Domaine Catalytin Intrazelluläre Kinase-domaine Y1068 Extrazelluläre Domaine Transmembran Region G719C del E746-A750 L858R L861 Q del L747-A750insS del L747-A752insS STAT3 MAPK AKT

37 Progressionsfreies Intervall bei EGFR Mutation

38 Ziel: Individualisierte Tumortherapie

39 7. NZW Süd, Onkologisch-Pharmazeutischer Fachkongress Nachweis zirkulierender Tumorzellen im Blut und Möglichkeiten der Therapieoptimierung Ravensburg, September 2008 Dr. Eckart Schnakenberg

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