Molekulare Diagnostik in der Zytologie

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1 Molekulare Diagnostik in der Zytologie Nicole Pawlaczyk Karsten Neumann Institut für Pathologie

2 Pneumologische Onkologie Lungenkarzinom häufigste krebsbedingte Todesursache für beide Geschlechter dritthäufigste Tumorerkrankung Inzidenz bei Männern rückläufig, bei Frauen kontinuierlich zunehmend zwei histologische Untergruppen: o Kleinzellige Lungenkarzinom ( small cell lung cancer, SCLC, 13%) o Nicht-kleinzellige Lungenkarzinom ( non small cell lung cancer, NSCLC, 87%) Adenokarzinome (40%) Plattenepitehlkarzinome (20%) Großzellige Karzinome (5%) andere Histologien (25%)

3 Gliederung Lungenkrebsdiagnostik mit dem Biomarker m SHOX2 Zielgerichtete Therapie des Lungenkarzinoms durch Hemmung von EGFR Ausblick - Individualisierung der Therapie

4 Lungenkrebsdiagnostik mit dem Biomarker m SHOX2 bei bis zu 50% der Patienten kann zum Zeitpunkt der ersten Bronchoskopie das Vorhandensein eines Lungenkarzinoms nicht bestätigt werden (Roth et al. 2008, Schreiber und McCrory 2003) weitere invasive Untersuchungen notwendig Zeitverzögerung bei der Diagnosestellung Alternative: Methylierungsstatus des SHOX2-Gens

5 SHOX2 Gen (short stature homeobox 2) humanes Homöobox-Gen lokalisiert auf dem langen Arm des Chromosoms 3 (3q25-q26.1) 2 große CpG-Inseln (1kbp am 5 -Ende und 0,5kbp am 3 -Ende) Homöobox-Gene kodieren für Transkriptionsfaktoren Funktion von SHOX2: Steuerung der Embryonalentwicklung und Zelldifferenzierung Lungenkarzinom: Amplifikation der Chromosomenregion 3q

6 DNA Methylierung Tumorzellen weisen häufig Methylierungsmuster auf, die von denjenigen gesunder Geweben signifikant abweichen Tumor kann Folge einer Hyper- oder Hypomethylierung sein hypermethylierte DNA blockiert die Transkription Suppression der Aktivität des nachfolgenden Gens

7 Arbeitsablauf der Messung m SHOX2 Behandlung von Cytosin mit Natrium-Bisulfit Uracil Behandlung von Methyl-Cytosin mit Natrium-Bisulfit hat keinen Effekt Duplex real-time PCR Amplifikation der methylierten DNA des SHOX2-Gens als auch der ACTB DNA zur Bestimmung der Gesamt-DNA-Menge

8 Testergebnis Eine Hypermethylierung des SHOX2-Gens in bronchialen Flüssigkeiten korreliert mit dem Vorhandensein einer malignen Lungenerkrankung. Keine erhöhte Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Lungenkarzinoms Stark erhöhte Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Lungenkarzinoms

9 Machbarkeitsstudie (Bronchialaspirat)

10 Machbarkeitsstudie (Bronchialaspirat)

11 Machbarkeitsstudie (Bronchialaspirat) m SHOX2 erkennt 62% der Fälle, die zytologisch als negativ (benigne) eingestuft worden waren und 80% der verdächtigen (potentiell malignen) Fälle, als Lungenkrebs.

12 Validierungsstudie (Bronchialaspirat)

13

14 Machbarkeitsstudie (Plasma)

15 Machbarkeitsstudie (Plasma)

16 Schlussfolgerung Ergänzung der diagnostischen Zytologie verbesserte Lungenkrebsdiagnostik Vermeidung von Verzögerungen der endgültigen Diagnose frühere Einleitung einer Behandlung möglicherweise verbesserte Lebensqualität des Patienten

17 Zielgerichtete Therapie des Lungenkarzinoms durch Hemmung von EGFR Gefitinib (Iressa): Erstlinientherapie bei aktivierender EGFR-Mutation Erlotinib (Tarceva): Rezidiv- und Erhaltungstherapie unabhängig vom EGFR-Muationsstatus seit europaweite Zulassung zur Erstlinientherapie bei Patienten mit EGFR-Mutation (EURTAC-Studie)

18 Ausblick Individualisierung der Therapie 5% der pulmonalen Adenokarzinome Nachweis von EML-4-ALK- Fusionstranskripten Inversion im Chromosom 2p Onkogen N-terminales Ende von EML4 (echinoderm micro-tubule-associated proteinlike 4) fusioniert mit der intrazellulären Kinasedomäne von ALK (anaplastic lymphoma kinase) Hemmung der aktivierenden EML-4-ALK-Mutation mit Crizotinib Ansprechrate von 57% (Kwak et al. 2010) Ende August 2011 Zulassung in den USA

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Helix Brücke, Singapur

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