W S G Therapieresistenz: wissen wir heute mehr? Oleg Gluz Westdeutsche Studiengruppe Hans-Dieter Royer Universität Düsseldorf
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Nature Med 2006 W S G
W S G Validierungsstudie Bonnefoi et al. Lancet Oncol 2007 Bestätigung der Ergebnisse bei HR negativen Patienten Aber große statistische Bedenken Coombes et al Nat Med 2007 Sonst kaum Daten
In-vitro Sensitivität out? W S G 19 Zelllinien Affymetrix U133A gene chips 133 Patienten T-FAC Chemotherapie Keine signifikante Korrelation zwischen in-vitro und in-vivo Sensitivität
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W S G Proliferationssignatur Prädiktiv, aber nicht prognostisch Stromasignatur
W S G Epithelial-mesenchmymal transition and WNT pathway signatures are similar to stroma signature Explanation for stem cells resistance?
Brauchen wir dann noch Zellkulturen? W S G Ja! Modeling Chemotherapy Resistance Development in Tissue Culture cisplatin Defence hours to days Resistance months to years Weekly cycles of cisplatin treatment at an IC 50 for a period of 24 weeks
W S G Dynamics of cisplatin-resistance development in A2780 ovarian cancer cells cisplatin resistance factor 8 last cisplatin treatment cycle 7 6 5 4 3 2 1 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 w eeks MTT- cell survival assays Chemoresistenz ist ein dynamischer und nicht statistischer Vorgang!
W S G Integrated approach to investigate cisplatin resistance development MTT assays: resistance Microarray: gene expression B Cell survival [%] of untreated control 100 75 50 25 0 MCF-7 MCF-7 CisR - 0.01 0.1 1 3 10 100 1000 Cisplatin [µm] Antibody-Array: signaling pathways Array-CGH: genomic alterations
Hyperactivation of the IGF-1 receptor pathway in cisplatin-resistant A2780 cells W S G IGF-1 secretion [pg/ml] 1250 1000 750 500 250 0 A2780 CisR A2780 * *** *** 0 24 48 72 time [h] enhanced IGF-1R expression constitutive IGF-1 secretion Cancer Res, 2009
W S G Autocrine amphiregulin provokes cisplatin resistance of human breast cancer cells A Amphiregulin gene expression fold over basal relative to β-actin 30 20 10 0 *** *** *** * 0 1 2 3 4 6 7 8 12 16 20 24 No of treatment cycles [weeks] B IC 50 Cisplatin [µm] MTS survival assay 20 15 10 5 0 correlation coefficient highly significant 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Amphiregulin gene expression Increased AREG expression levels in cisplatin resistant human breast cancer cells JBC, 2008
W S G Amphiregulin Johnstoon ASCO 2009
Mills SABCS 08 W S G
W S G Alles klar? Mills SABCS 08
Di Cosimo CCR 2009 W S G
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RAD-001 W S G Interessante Daten aus der Anti-Her-2 Resistenz (Andre et al.) und z.t. endokrinen Resistenz (Baselga et al.)
Di Cosimo CCR 2009 W S G
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Beispiel: Phosphatidylinositol 3-OH (PI3)-kinase W S G Potti et al. Nat Med 2006: Phosphatidylinositol 3-OH (PI3)-kinase pathway deregulation and docetaxel resistance Zahlreiche weitere präklinische Daten Mills SABCS 08
W S G Inzwischen kontroverse Daten, ob PI3K-Mutationen v.a. bei HR+ Mamma-Ca. mit besserer Prognose (Kalinsky et al) oder doch mit basal-like Mamma-Ca. (Lopez-Knowels et al) assoziiert sind Phosphorylierung von AKT (Ser473) Benefit von Paclitaxel (NSABP B 28) ASCO 2009
Oder doch Kombination? W S G Liu et al. ASCO 2009 : Kombination of mtor and EGFR inhibition is more effective as treatments alone Myers et al, Rexer et al. CCR 2009
Epithelial-mesenchymal transition? PI3K? RAS-RAF? Was nun? W S G MDR-1 (PgP) Expression DNA-damage Reparatur Resistenz gegenüber Anthrazyklinen/Taxanen
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Verschiedene pathways in der Sensitivität/Resistenz zwischen verschiedenen molekularen Subtypen W S G
W S G Keine Resistenzmechanismen? pcr=34% Wie viele Resistenzmechanismen?
Oder doch Pharmakogenomics? W S G Single nucleotide polymorphism (Val16Ala) in the SOD2 gene, which encodes the manganese superoxide dismutase Key mytochondrial antioxydant enzyme that protects aganist reactive oxygen species About 20-25% are carriers of Ala/Ala phenotype
Zusammenfassung W S G Chemotherapie-Resistenz ist ein komplexes Geschehen mit zahlreichen Variablen (sowhl de novo als auch erworben) Aktuell gibt es keine Marker oder Signaturen, die in der klinischer Routine als Chemotherapie-Resistenzmarker außerhalb von klinischen Studien Anwendung finden dürfen Interaktion der intrinsischen und extrinsischen Faktoren als auch Exposition gegenüber genetischem Stress (wie z.b. Chemotherapie) im zeitlichen Verlauf sind für die Entwicklung von Resistenzmechanismen verantwortlich Neue zielgerichtete Strategien (z.b. mtor inhibitors) sind mögliche Ansatzpunkte zur Überwindung der Chemoeresistenz