Molecular profiling beim Mammakarzinom. Angelika Reiner-Concin Pathologisch-Bakteriologisches Institut Donauspital Wien

Transkript

1 Molecular profiling beim Mammakarzinom Angelika Reiner-Concin Pathologisch-Bakteriologisches Institut Donauspital Wien

2 Welche Mammakarzinompatientin benötigt welche Therapie?

3 Szenario heute Abschätzen der Prognose / Risiko für Rezidiv Tumordurchmesser, Typing, Grading, Lymph- und Blutgefäßinvasion, Lymphknotenstatus Östrogen- und Progesteronrezeptor HER-2/neu Ki 67 Entscheidung für Therapie basiert auf Patientinnengruppen - Prozentangaben Wissen basiert auf Kohorten von KrebspatientInnen

4 Adjuvant!Online Risikoanalyse als Basis für therapeutische Entscheidung optimieren Ziel: Verzicht auf adjuvante Chemotherapie ohne Risiko für ungünstigen Krankheitsverlauf Nebenwirkungen vermindern

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6 Optimiertes Szenario 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 Von der mikroskopischen auf die submikroskopische Ebene! FISH Gene / molecular profiling

7 Gene Abschnitte auf der DNA mit definierter Aminosäuresequenz Genetische Alterationen DNA-Sequenzvariationen Strukturelle Variationen Epigenetische Variationen Aktivität von Genen Nicht alle Gene sind aktiv Anschalten und Abschalten

8 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

9 Gene Expression Profiling - Technik Synthetische DNA- Sequenzen auf Micoarrays mit tausenden Genen Datenbank mit Gensequenzen als Basis Tumorgewebe von Patienten: Isolation von mrna Transkription in cdna Markierung Fluoreszenzfarbstoff

10 Gene Expression Profiling - Technik Auswertung Scannen der Intensität der gebundenen Fluoereszenz für jeden Spot Hochgradig aktiviertes Gen produziert mehr Moleküle von RNA daher mehr cdna daher starke Fluoreszenz Keine Fluoreszenz Gen inaktiviert

11 Gene Profiling - Technik Co-Hybridisierung von Tumor- und Normalgewebe Tumor rot Normalgewebe grün Kompetitive Bindung von Tumor und Normalgewebe an synthetische DNA Roter Spot Gen mehr im Tumor Upregulation im Tumor Grüner Spot Gen mehr im Normalgewebe Downregulation im Tumor Gelber Spot Gen gleich exprimiert

12 Einsatzmöglichkeiten Molekulare Tumorklassifikation Prognostische Gensignatur Prädiktive Gensignatur

13 Molekulare Tumorklassifikation

14 Molekulare Signatur von Mammakarzinomen 38 Invasive Mammaca 1 DCIS 1 Fibroadenom 3 normale Mamma 496 von 8000 Genen = intrinsische Gene Luminal Normal-breast like HER-2 Basal like Hierarchische Clusterananlyse Proliferation größter Gencluster ERα Erb-B2 Interferonpathway c-fos, JunB Perou CM; Nature 2000

15 Molekulare Signatur von Mammakarzinomen ER PR Proliferation 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 Histologischer Tumortyp HER-2 Basal CK CK 5/6 oder CK HER hoch Duktal NOS, apokrin +++ Basal-like - - hoch Medullär, metaplastisch, adenoid-zystisch, duktal NOS G3 - + Cut Off? auch EGFR +

16 Molekulare Signatur von Mammakarzinomen Luminal A Klinik Hohe Expression von ER, hohes Ansprechen auf endokrine Therapie, sehr gute Prognose, Tendenz zu Knochenmetastasen Luminal B HER-2 Basal-like Intermediär in Abhängigkeit von Markerexpression, inkomplette Sensitivität auf endokrinetherapie, Tendenz zu Knochenmetastasen, aber auch ZNS-Metastasen Prognose vergleichbar mit duktal NOS mit gleichem Tumorgrad, sehr gutes Ansprechen auf biologische Therapie, Tendenz zu ZNS- Metastasen Häufig triple-negativ, limitierte Therapieoptionen, manche sehr sensitiv für Chemotherapie, häufig BRCA 1-Mutationsträgerinnen, sehr schlechte Prognose

17 Molekulare Tumorklassifikation Gibt es immunhistochemische Algorithmen, die eine molekulare Typisierung verläßlich erlauben? NEIN Überlappungen der molekularen Typen mit immunhistochemischen Befunden Kann die molekulare Typisierung die Histologie ersetzen? NEIN! Aber Molekulare Typisierung im Vergleich zur Histologie im Vorteil hinsichtlich Standardisierung Limitierung der molekularen Tumorklassifikation Abhängigkeit von Programm der Datenanalyse Unterscheidung von Luminal A und B dichotom proliferations-assoziierte Gene stellen Kontinuum dar daher Grenze zwischen Luminal A und B arbiträr nicht alle nach ACSO/CAP Guidelines HER-2 positiven Ca identifizierbar keine zusätzliche klinische Aussagekraft zu ER, PR, HER-2 und histologischem Tumorgrad

18 Prognostische Gensignaturen Tumorgrad Proliferation Rezidivneigung

19 MammaPrint 70-Gensignatur Prognostic Score gut schlecht FDA approbiert Unfixiertes, tiefgefrorenes Tumorgewebe RNA Gene für Zellzyklus, Invasion, Metastasierung, Angiogenese, Signaltransduktion signifikant upreguliert bei Metastasierung innerhalb von 5a Gute Prognose Schlechte Prognose vant Veer LJ Nature 2002; 415:

20 Gene expression grade index - 97 Gene - assoziiert mit Funktion in Progression des Zellzyklus und Zellproliferation - meist in G3 überexprimiert

21 Oncotype DX TM Recurrence Score 16 Karzinomgene 5 Referenzgene Recurrence-Score low, intermediate, high FFPE RNA RT-PCR Von ASCO empfohlen Proliferation Ki-67 STK15 Survivin Cyclin B1 MYBL2 ER ER PR Bcl2 SCUBE2 HER-2 GRB7 HER-2 Invasion Stromolysin Cathepsin L2 Andere GSTM1 CD68 BAG1 NEJM 2004; 351:

22 Mammakarzinome ER+. N0 adjuvant Tamoxifen +/- adjuvanter Chemotherapie stratifiziert mittels Oncotype DX Recurrence Score 2006 by American Society of Clinical Oncology A alle Patientinnen, B low risk, C intermediate risk, D high risk Paik S et al. JCO 2006;24:

23 Histopathologic variables predict Oncotype DX TM Recurrence Score Flanagan MB Modern Pathol 2008; 21:

24 Prognostische Aussagekraft von proliferationsassoziierten Gensignatur besser als von nichtproliferationsassoziierten Prognostische Bedeutung von Lymphknotenstatus und Tumorgröße bleibt bestehen!

25 Metaanalyse von prognostischen Gensignaturen Schlechte Prognose vorwiegend charakterisiert durch 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

26 Prädiktive Gensignatur

27 Prädiktive Gensignaturen Chemotherapie zusätzlich zu endokriner Therapie First generation Signaturen geeignet für Prädiktion von additiver Chemotherapie für ER-positiven Ca MammaPrint, OncotypeDX RS, Genomic Grade Index Endokrine Therapie SET-Index (sensitivity to endocrine therapy) bei ER-positiven Ca prädiktiv für jede Art von endokriner Therapie Molekulares Subtypisierung von ER-positiven Ca? Symmans WF JCO 2010; 28:

28 Prädiktive Gensignaturen Chemotherapie alleine Studien über Einsatz bei neoadjuvanter Chemotherapie Ziel Prädiktion von pathologisch kompletten Remissionen Gensignaturen nicht kommerziell erhältlich

29 Methodische Vorbehalte für Molecular Profiling Variabilität durch Methode der RNA-Extraktion Art der Probenpräparation Labeling der Probes und Hybridisierung Unterschiedliche Microarray-Plattformen Referenzproben

30 Zusammenfassung Euphorie der Anfänge der Gensignaturen auf eine realistische 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

31 Aspekte für die Zukunft Individualisierung der Therapie aber Entindividualisierung der Diagnostik Klinische Studien MINDACT Microarray in Node Negative Disease May Avoid Chemotherapy Trial TAILORx Trial Assigning Individualized Options for Treatment

32 The great danger of using new technology with newer problems is that these older lessons are quickly forgotten. Danke für f r Ihre Aufmerksamkeit!